L’atmosphère et le support de verre étant
Ês DE CHIMIE. 157
de parfaits non-conducteurs, la distribution cidessus continuerait d’avoir lieu, jusqu’à ce que quelque autre corps eût été rapproché de la bcule ‘ou mis en contact avec elle. Mais la surface du verre, même vernissé, fournit lentement à la puissance idio-répulsive du fluide électrique; et lat- mosphère, en partie par ses molécules aqueuses, | et en partie par le faible pouvoir conducteur qui lui est propre, enlevera continuellement au globe de son électricité. Cette enveloppe aérienne immédiate n’a pas plus tôt acquis l’imprégnation élecrique, qu’elle est repoussée et remplacée par une sphère nouvelle de molécules gazeuses. Par ce mouvement intérieur aérien de répulsion et d’atraction, la boule perd bientôt son excès d’électricité vitrée ou résineuse et reprend l’état neutre. En la plaçant au centre d’un récipient de verre sec, la durée de l’état d’électrisation peut être prolongée, mais plus tôt ou plus tard, l’équilibre électrique se rétablit entre elle et la matière environnante.
30. Si avec la boule électrisée ci-dessus, on met en contact une autre boule non électrisée, du, même volume, mais d’un poids très différent, on veria qu'il s'établit entre elles une distribution égale. Si à chacune de leurs surfaces on applique un disque isolé , il sera devenu capable d’affecter au même degré un électromètre gradué de torsion. On concoit ainsi que les corps n’agissent pas sur l'électricité, en vertu d’une espèce quelconque d'attraction élective ou affinité. Mais on doit les considérer simplement comme des vaisseaux dans lesquels cette puissance est distribuée conformément aux lois de la mécaniqne. 2 A
Lorsque les sphères ci-dessus sont séparées, leurs électricités se répandent uniformément autour d’elles, et les quantités en sont trouvées égales lorsque les surfaces le sont ; mais 81 les surfaces
170 MANUEL sont inégales, suivant un rapport quelconque, if arrive alors que la quantité d'électricité varie dans un rapport différent, et moindre que celui qui existe entre les surfaces. Ainsi Coulomb s’assura ue la surface de la sphère plus petite n'étant que. lu quinzième environ de celle de la sphère plus grande, sa quantité de fluide électrique était le onzième de celle de l'autre.
La table qui suit est cellegénérale de ses résultats:
Densité de la petite spherc.
Surface de sphere, dont la surface — 1.
I ï À 1,08 16 1,30 64 1,65 Infinie. Moins que 2,00
idem, calculée par M. Poisson. . 1,65
La différence ne peut donc jamais s'élever à deux. Coulomb placa deux globes, chacun de 5 centimètres de diamètre, sur une même ligne avec un globe de deux décimètres de diamètre, les deux plus pétits étant en contact, et l’un d’eux en contact avec le plus gros. Il trouva que la quantité d'électricité du globe plus petit le plus éloigné du globe plus gros, était à celle du petit globe intermédiaire, comme 2,54 à 1. Quatre globes, chacun de 5 centimètres de diamètre, étant placés sur une file, successivement én contact entre eux et avec un globe de 2 décimètres de diamètre, on reconnut que le rapport des quantités d’électricités, prises par le petit globe le plus éloigné du gros, et par celui qui en était le plus près, était comme 3,4 à 1. Ayant placé vingt-quatre globes, de 5 centimètres de diamètre, sur une même file avec le globe plus gros, de 2 décimètres de diamètre, M. Coulomb compara le vingt-quatrième petit globe, c’est-à-dire le dernier dans la file,
avec les autres dans la même file, et les résultats furent ainsi qu'il suit :
La densité électrique du 24e à celle du 23°, comme: .1...:: 4. .1,49 du 24° à celle du 12°, comrae. . 1,7 du 24° à celle du ro°, comme. . 2,1 du 24° à celle du re" qui était en contact avec le gros globe, A MT ND à den DIRAIT du 24° à celle du gros globe, PSE LE a iii ce 48310 QE
Lorsque deux sphères d’égale dimension étant inises en contact et électrisées simultanément, on les examine sous le rapport de leur électricité, sur les différens points de leur surface, on a les rap-
ports suivans : d Position des points Rapport de laseconde
comparée. épaisseur à la première.
go° et 20° insensible,
go 180 1,076
LA
6 Les diamètres des deux globes étant comme 2 Ÿ F,.010 à: |
go et 30 insensible.
go 60 0,882 90 90 1,0000 go 180 1,3333
:/ Que dans les cas ordinaires, l'électricité soit confirmée sur les surfaces des corps; non seulement en raison de la faculté non conductrice de Pair, mais encore par une sorte de pression mécanique que l'air exerce, c’est ce qui devient CVI- &ent lorsqu'on rend la densité de Pair moindre,
en faisant le vide. Quoique les molécules aériennes conductrices soient ainsi très sensiblement diminuées en nombre, ce qui paraîtrait devoir rendre l'air dans cet état plus complétement isolant; cependant le pouvoir électrique émane alors, aveë une très grande rapidité, de la boule électrisée, en corruscations visibles. L’air raréfié est donc un bon conducteur.
4°. En touchant des points divers de corps électrisés isolés, avec un petit disque de feuille métallique, ajusté à l’extrémité d’une aiguille de gomme-laque, qu’il appliquait à son électroscope, M. Coulomb chercha à connaître la variation de densité électrique à divers points des surfaces des corps de formes et de grandeurs différentes, IL trouva dans ces essais, que vers les extrémités de. tous les corps conducteurs oblongs, soit lames minces, prismes ou cylindres, il y a une augmentation rapide d'électricité. Il isola un cylindre circulaire de 5 centimètres de diamètres, et de 75 centimètres de long, terminé à chacune de ses extrémités par une demi-sphère. En comparant les quantités d’élecfricités accumulées au centre de ce cylindre, et à différens points vers ses extrémités, il trouva que :
Rapport dn second électroscope de torsion au premier.
Touché au milieu et à 5 centimètres de . l'extrémité, le rapport était de. . . . . . 1,29 Et, à 25 millimètres de cetteextrémité. 1,80 AS TÉRTLRRLLE RENNES SLR VEN S,00
Lorsque le cylindre devient de plus en plus délié vers ses extrémités, l’accroissement d'électricité dans ces parties devient aussi plus considérable et plus rapide. Enfin, si l'extrémité du cylindrese prolongeait de manière à former le sommet d’un cône, l’accumalation à ce point est tellement forte, que
Ja résistance de l'air ne suffit plus pour retenir Pélectricité sur la surface du corps conducteur, et qu’elle s'échappe en corruscations lumineuses visibles dans l’obscurité. Dans ce cas, la distributon uniforme d'électricité s’étend à une très petite distance de l’extrémité pointue. On conçoit ainsi pourquoi les corps munis de projections aiguës pérdent rapidement l'électricité qui leur est communiquée. De même aussi, un plateau circulaire de 13 centimètres de diamètre, lorsqu'il est électrisé, a à son centre une tension électrique de 1; à 25 millimètres de ce centre, une tension de 1,001; à 5 centimètres, de 1,005 ; à 75 millimètres, de 1,17; à 10 centimètres, de 1,52; à 114 millimètres, de 2,07, et au bord, de 2,9 fois celle du centre. L’on comprendra facilement alors comment des machines électriques munies de conducteurs principaux allongés donnent des étincelles très vives.
De la distribution de l'électricité parmi des corps configus qui ne sont point en contact. — Examinons ce qui arrive lorsque deux sphères électrisées sont mises hors de contact et un peu écariées l’une de Pautre. Il se manifeste alors un phénomène très remarquable. On a vu que, pendant le contact, l'électricité se trouve de même nature sur les deux sphères. Pour fixer nos idées , supposons que cette électricité soit l'électricité vitrée. On à également Yu que l’électricité est nulle au point de contact ; or, à l'instant où l’on sépare les deux spht:es, si leurs dimensions sont inégales, cette nullite n’a Plus lieu. L’électricité, combinée ou naturelle, dé la petite sphère , se décompose en partie; €t celle qui est de nature contraire à l'électricité de la grande sphère ,, ou, dans le présent exemple, Pélectricité résineuse, se porte vers le point où le contact a eu lieu. Cet effet diminue à mesure qu’on carte les deux sphères l’une de l’autre, et il de-
192 MANUEË
vient nul à une certaine distance, qui dépend. du rapport de leurs rayons. Alors le point de la petite sphère, auquel le contact avait lieu, retourne à l’état où il était pendant le contact, c’est-à-dire que l'électricité y est nulle. En partant de ce terme, si l'on augmente la distance, toute la surface de la petite sphère se recouvre d'électricité de la même nature; et cette nature d'électricité et la même que pendant le contact. Ges phénomènes sont toujours particuliers à la plus petite des deux sphères, quelle que puisse être la quantité d'électricité qui leur est communiquée. Sur la plus grande sphère, l'électricité est toujours et partout de la méme espèce qu’au moment du contact.
Dans une expérience faite par Coulomb, où la grande sphère avait 28 centimètres de diamètre et la petite ro, l'opposition des deux électricités con-, tinua d’avoir lieu jusqu’à ce que l’écartement des deux sphères füt devenu de 5 centimètres. Lorsque le-diamètre de la petite sphère n’était que de 6 centimètres, l’opposition continuait jusqu’à ce que: la distance fût devenue d’une quantité égale à celle du diamètre, ou de 6 centimètres, mais pas audelà. Lorsque les sphères sont de dimensions égales, ves circonstances particulières n’ont pas lieu.
Lorsqu'on rapproche par degrés l’une vers Pautre deux sphères chargées d’électricités contraires, l’épaisseur de la couche électrique, aux points les : plus près de leurs deux surfaces , devient plus grande ; et cette épaisseur augmente indéfiniment $ mesure que la distance des deux surfaces diminue. La pression que l'électricité exerce sur Ja lame d’air interposée entre les deux corps, augmente progressivement , et finit par surmonter la résistance de l'air; le fluide électrique s’échappant : elors sous la forme d’une étincelle ou autrement, , doit passer, avant leur contact réel , d’une surface :
à l’autre.
+ Cette action à distance est la clef des principaux phénomènes d'électricité. ;
Les premières recherches sur l'électricité donment lieu à établir d’abord ce fait, que des corps électrisés attirent ou semblent attirer les matières légères qu’on leur présente, sans qu’il soit nécessaire de développer dans celles-ci la vertu électrique par frottement ou communication; mais il nous fant actuellement concevoir que ce développement est spontanément effectué par la simple influence à distance du corps électrisé, sur les électricitét combinées ou électricité naturelle despetits corps autour de lui. Ainsi toutes les attractions réelles où apparentes que nous observons mont lieu qu’entre des corps électrisés.
Lors donc qu’un corps conducteur isolé B, dans son état naturel d'électrisation, est mis en présence d’un autre corps électrisé et isolé À, l’élec- “tricité distribuée sur la surface de À, agit par influence sur iles deux électricités combinées et en repos , ou sur l’électricité naturelle de B, décompose une quantité de cette électricité proportionnelle à l'intensité de son action, et la résout dans ses deux principes constituans. De ces deux électricités devenues libres, le corps À en attire une et repousse l’autre. Celle-ci se porte sur la partie de la surface B, qui est la plus éloignée du corps À, et la première, sur celle qui en est la plus voisine. Ces deux électricités agissent à leur tour sur l'électricité libre de À, et même sur ses deux électricités combinées, dont une partie se décompose par cette réaction, et se sépare, S1 le ÆCorps À est aussi conducteur. Cette nouvelle sé-
aration entraîne une décomposition de l’électricité combinée de B, et ainsi de suite, jusqu’à ce que les quantités de chaque principe deviennent libres, ou que les deux corps arrivent à l'équilibre par le balancement de toutes les forces attractives
et répulsives qu’elles exercent mutuellement les unes sur les autres, en vertu de leur nature différente ou semblable. ë
Si l'électricité qui a été donnée au corps élec-
trisé À est vitrée, et si le corps B est un cylindre,
l'extrémité de ce corps la plus voisine de À sera à
l’état résinenx ; celle la plus éloignée, à l’état
vitré, et la partie du milieu sera à l’état neutre. Si, dans cet état de choses, l’on touche Pex-
trémité la plus éloignée avec un troisième conduc-.
teur C, également isolé et dans l’état naturel, et qu’on le retire alors, on le trouvera chargé d’électricité vitrée ; ou si l’on touche avec le doigt l'extrémité éloignée du second conducteur, et qu'après l'en avoir retiré, ou sépare les premier et second conducteurs isolés à une très grande distance, on trouvera que B a acquis de l'électricité, Imdépendamment de la présence de A; si cependant , sans avoir touché B, on les sépare, alors B n'étant plus exposé à l'influence de À, reiournerait aussitôt à son état naturel; dans ce cas, les deux électricités déromposées, s’écoulant des extrémités , rétabliraient, en se recombinant, l’équilibre. Si l’élec-
tnicité de À re , le contact d’un doigt non
électrisé ferait yfasser B à l’état d'électricité rési-
neuse, en ouvrant, pour parler ainsi, un canal}
par lequel puisse s’écouler l'électricité résineuse repoussée. On voit aussi combien cette succession
d’action et de réaction peut augmenter prodigieu-
sement l'intensité d’une électricité originairement très faible. On peut, sur ce principe, communi-
uer à volonté à un conducteur isolé l’une ou l’autre des électricités d’un corps électrisé, ou source.
Si nous excitons, en le frottant sur la manche de notre habit, un bâton de cire à cacheter, nous rendons cette électricité résineuse susceptible de produire ou l’état résineux , ou l’état vitré dans la
feuille d’or d’un électroscope. Si nous tenons le bâton à une petite distance au-dessus de la calotte ou couvercle de l’électroscope, les feuilles divergeront aussitôt, et dès que nous le retirerons, elles se joindront. Si nous touchons alors le couvercle our un instant avec le bâton de cire à cacheter , les feuilles acquerront le même état électrique. Elles continueront de diverger avec électricité résineuse. Rétablissons l’état naturel, en touchant le couvercle avec le doigt, en tenant de nouveau le bâton de cire à cacheter un peu au-dessus de l’électroscope; touchons alors un moment son couvercle avec le doigt, et , en le retirant , éloignons en même temps le bâton de cire à cacheter, nous verrons les feuilles continuer à diverger; et en essayant l’espèce d'électricité, nous reconnaitrons que c’est léotricité vitrée; car l’approche du bâton de cire excité fera diminuer la divergence, tandis que celle du verre excité l’augmentera.
Ces attractions et répulsions réciproques, ainsi que ces décompositions du fluide électrique composé, expliquent parfaitement l’action du condensateur d'électricité tel qu’il a été imaginé par OEpinus ou Volta, et perfectionné par Cuthbertson ; de l’électrophore, de la bouteille de Leyde, et jusqu’à un certain point, de l'appareil mystérieux de la baiterie voltaïque. À ce sujet, toutes nos recherches électriques précédentes peuvent être considérées comme de simples introduction ; car cet appareil constitue la grande chaîne d’union entre l'électricité et la chimie, dérivant probablement de suites non interrompues de décharges impulsives, et tirant par conséquent son merveil- Jeux pouvoir d'analyse chimique des effets réunis d'électricité et d'attraction élective.
: IV. De l'électricité voltaique. — Le célèbre Galvani, professeur de physique à Bologne, qui s’occupait alors d’expériences sur l’excitabilité des
organes musculaires par l’électricité, ayant par hasard suspendu au moyen de crochets de cuivre, des grenouilles récemment tuées et écorchées qu’il employait à ces épreuves, aux palissades de fer de son jardin, il observa dans les pieds et les jambes de ces animaux, certains mouvemens convulsifs. Cet effet, qui ne pouvait s’expliquer par aucun principe connu, ouvrit dès-lors un vaste champ de recherche à la science physique.
La nature et l’objet de cet ouvrage ne nour permettant pas d’entrer dans des détails historiques , nous traiterons ici tout à la fois de l'électricité vol taique dans son état actuel, et de la chimie électrique: Galvani avait attribué les mouvemens musculaires à une suite de décharges d’une électricité partiéulière inhérente et naturelle aux corps vivans, à laquelle on donna pendant quelque temps le nom d'électricité animalé, ou qu’on désigna par le terme plus mystérieux de galvanisme. Mais Volta ayant répété les expériences de Galvani, reconnut et prouva que les phénomènes résultaient du contact des deux métaux hétérogènes, le cuivre ét le fer, produisant dans léquilibre électrique un dérangement qui, quoique très faible, pouvait cependant . suffire pour affecter le plus sensible de tous les - électroscopes, l'irritabilité des organes musculaires d’une grenouille récemment tuée, quoiqu’elle ne püt se manifester à aucun électroscope de construction humaine. Volta:confirma pleinément cette belle théorie , que le contact de deux métaux différens, zinc et argent, sous la forme de disques tenus au moyen dé manches ou tiges isolantes partant de leur centre, était capable d’affecter le condensateur ordinaire d'électricité.
Cependant Galvani cherchant à défendre l'hypothèse qui attachait son nom à la science, présenta, pour l’appuyer, quelques faits curieux, prouvant qu’on pouvait produire dans les membres
de cadavres de grenouilles, des convulsions mus-
culaires entièrement indépendantes de l’action de
métaux. Ce fut d’après ces objections que Volta P ] q
fut amené à la découverte qu'il fit depuis, que des corps hétérogènes , autres que des métaux, pouvaient, par contact, troubler l’équilibre électrique. Îl considéra que puisqu’une baguette déliée d’argent et une de zinc se touchant entre elles par l’une de leurs extrémités, et mises par l’autre en contact avec le nerf et le muscle, ou avec la colonne dorsale et les pieds d’une gremouille morte, étaient capables d’exciter des convulsions énergiques, une répétition sur une surface plus étendue de cette simple suite de deux métaux et d'humidité, pouvait produire un effet combiné se faisant sentir au toucher de la main. En s’attachant avec la persévérance la plus philosophique à suivre cette idée qui lui était propre, il parvint à construire avec le plus heureux succès,
par une alternation régulière de disques d'argent,
de zinc et de drap ou de coton mouillés, établis en forme de colonne, la pile électro-chimique et la batterie devant associer dans les âges futurs le nom de Volta à celui de Galvani. Les arcs métalliques composés de cuivre et de zinc avec lesquels Volta réunissait un circuit de coupes contenant de l’eau salée, pour former ce qu’il appelait sa couronné des tasses, peuvent être considérés comme présentant le même appareil dans un arrangement horizontal au lieu de celui en colonne. M. Cruickshanks substitua avec avantage à la première cons-
truction, une auge ou cuve voltaique, et la secoude a suggéré l’idée de larrangement de cel-
lules de porcelaine parallèles formées par des diaphragmes de la même substance , dans les-
‘quelles on établit convenablement une suite de
Plaques métalliques composées.
: Parmi les physiciens qui, après Galyani et
Volta, entrèrent dans la lice, il s’en est présenté deux d’une réputation illustrée par leur génie et les succès de leurs recherches : le docteur Wollaston et sir H. Davy. Le premier eut le mérite particuliér d'établir et de tracer l’analogie qui existe entre les effets mystérieux du galvanisme et l'électricité ordinaire ; et il a depuis inventé un appareil, au moyen duquel cet agent peut exciter une vive ignition dans presque tout circuit microcospique. Quant à sir H. Davy, l’importance de ses découvertes dans l'électricité voltaïque et en chimie est telle, qu’il est difficile de trouver des expressions propres à la mettre dans tout son jour. C’est en meguidant d’après les recherches de ces savans, ditle DrUre, que je vais essayer de présenter un exposé succinct des phénomènes voltaïques, On peut distinguer, dans la science électro-ch1mique, six grandes époques : 1°. la première découverte par Galvani ; 2°. la découverte par Volta, du contact de métaux hétérogènes dérangeant l’équilibre électrique; 3°. l'invention de la pile par Volta; 4e. la puissance chimique de ce moyen comme agent , observée pour la première fois par MM. Carhsle et Nicholson, dans la décomposition de l’eau; 5°. l’identité de ces effets chimiques avec ceux qui peuvent être produits par l’électricité ordinaire, découverte d’abord par le docteur Wollaston et démontrée par lui dans son admirable traité, Experiments on the chemical production and agency of Electricity; et enfin, par sir H. Davy dans une suite de mémoires également remarquables sous le double rapport du génie et de ladresse. Ce n’est qu'être juste envers ce savant que de faire observer que l’origine et le développement manifestement connu de ses plus brillantes découvertes, datent de l’époque qui suivit immédiatement celle où la construction de la pile de Volta fut annoncée, La lettre du célèbre Volta, dans laquelle il
- décrit son invention, est datée de Côme, le 2 mars 1800; elle fut publiée dans l’automne de cette année, Philosophical Transactions ; et dans Nicholson’s Journal, pour septembre de la même année; sir Humphry Davy, alors surintendant de l’Institution pneumatique à Bristol , en donna une communication importante.
: M. Carlisle, à qui sir Joseph Banks avait particulièrement donné lecture d’une lettre de Volta, construisit une pile; et, au commencement de mai, il fit, assisté È-de M. Nicholson, plusieurs expériences sur la décomposition de l’eau, et la coloration en rouge du tournesol par ce moyen.
Mais ces expériences ne furent pas publiées avant
le mois de juillet. M. Nicholson, dans un exposé fait en maître de la découverte de Volta, de celle de M. Carlisle, et de la sienne propre, s'exprime
W ainsi :
« Nous avions été porté, en raisonnant sur la * première apparence d'hydrogène, à nous attendre
à une décomposition de l’eau ; mais nous ne fümes
pas peu surpris de trouver que l’hydrogène se dégageait au contact avec un fil, tandis que l’oxigène se fixait en combinaison avec l’autre fil, à la distance de presque deux pouces. Ce fait nouveau, qui reste encore à expliquer, semble indiquer quelque loi générale de l’action de lélectricité dans des opérations chimiques. »
« Frappé, dit sir H. Davy, du phénomène curieux remarqué par MM. Nicholson et Carlisle, savoir, la production apparente séparée d’oxigène et d'hydrogène de différens fils , ou de différentes parties de l’eau complétant le circuit galvanique, je dirigeai mes premières recherches sur les moyens de reconnaître si l’oxigène et l'hydrogène ne pourraient pas être séparément produits ‘de quantités d’eau nor immédiatement en contact entre elles. » Sir H. Dayy rend compte alors d'expériences très
ingénieuses et décisives dans lesquelles il produisait le dégagement distinct d’oxigène et d’hydrogène, d’eau contenue dans deux verres séparés, lors même que la communication était établie entre eux, au moyen de fibre musculaire morte, à travers son propre corps, ou même à travers trois personnes. 1] soumit ensuite à l’action de la pile voltaïque, de l’eau dépouillée par l’ébullition de son oxigène peu intimément combiné, et 1l obüunt ses deux constituans à l’état de pureté.
« Réfléchissant, dit-il, sur cette production séparée d’oxigène et d'hydrogène de quantités différentes d’eau, et sur les expériences de M. Henry jeune, relativement à l’action de l’électricité galvanique sur différens corps composés, je fus porté à supposer que les parties constituantes de corps tels (en les considérant comme immédiatement décomposables par l’influence galvanique) pou-, vaient être dégagées séparément des fils, et en . conséquence obtenues distinctes l’une de l’autre. »
Ayant soumis ensuite une dissolution de potasse à la puissance voltaïique de 100 paires de petites plaques, sans obtenir la décomposition à laquelle il s'attendait, sir H. Davy observe : « Surpris de ces résultats, qui prouvaient qu'il n’y avait pas eu décomposition de potasse, et que, dans cette manière d'opérer, cettesubstancene produit d’autre effet que de rendre l'influence galvanique capable de dégager plus rapidement de l’eau l’oxigène et l'hydrogène, je me décidai à faire agir cette influence galvanique sur la potasse, par voie de communication directe. » Il n’y eut encore que décomposition d’eau, comme 1] ÿ avait lieu de s’y attendre. Enfin sir Davy décrit la décomposition de l’ammoniaque liquide , ainsi que des acides sulfurique et nitrique, et termine en rectifiant une erreur dans laquelle le docteur Henry était tombé, relativement à une décomposition supposée
DE CHIMIE. 191 de potasse. « Si, dit-il, le rapport entre les quantités d’oxigène et d'hydrogène produites par les différens fils est toujours le même, quelles que soient les substances tenues en dissolution par l’eau avec laquelle ils sont réunis, cet hydrogène naissant deviendra un instrument puissant et exact d'analyse. »
Le docteur Wollaston enduisit le milieu d’un fil d'argent très fin, sur deux ou trois pouces, de cire à cacheter; et, en coupant ensuite ce fil par le milieu de la partie enduite de cire, il mit à découvert une section du fil. Les deux extrémités enduites du fil ainsi partagé, ayant été plongées dans une dissolution de sulfate de cuivre, furent placées, dans le circuit électrique, entre les deux conducteurs d’une machine cylindrique; et Pon fit passer à travers la dissolution, au moyen de ces
fils, des étincelles tirées à environ 2,5 millimètres de distance. Après cent tours de la machine, il s'était formé sur la surface du fil qui communt:quait avec ce qu’on appelle le conducteur négatif, un précipité qu'en le brunissant on reconnut êrre évidemment du cuivre; mais un semblable précipité n’avait pas été produit sur te fil opposé.
En donnant une direction inverse au courant d'électricité, l’ordre des phénomènes fut renversé par suite de ce changement; le cuivre fut promptement redissous, à l’aide du pouvoir oxidant de l'électricité positive, et il se forma, comme dans le cas ci-dessus, un précipité de cuivre sur le fil opposé.
Une expérience semblable, faite avec un fil d’or de 0,25 millimètres de diamètre, dans une dissolution de sublimé corrosif, eut la même réussite.
Si un morceau de zinc et un morceaul d'argent ont chacun une extrémité plongée dans le même Vaisseau contenant de l’acide sulfurique étendu d’une grande quantité d’eau , le zinc est dissous,
et fournit ‘du gaz hydrogène par décomposition de l’eau : l'argent , n'étant pas attaqué , n’a aucun pouvoir de décomposer l’eau ; mais, toutes les fois qu’on fait toucher le zinc et l’argent, ou que lPon établit une communication métallique quelconque entre eux , il se forme aussi du gaz hydrogène sur la surface de l’argent. Tout autre métal quelconque que le zinc, pouvant, à l’aide de l’acide employé, décomposer l’eau, réussira également, si le fil consiste dans un métal sur lequel l'acide n’a pas d’action.
Des expériences analogues à la première, êt également simples, peuvent aussi être faites avec un grand nombre de dissolutions métailiques. Si, par exemple, la dissolution contient du cuivre, il sera précipité par un morceau de fer, et paraîtra sur sa surface. Il ne se produit aucun effet sur l'argent plongé simplement dans la même dissolution ; mais, dès que les métaux sont mis en contact , l’argent reçoit un enduit de cuivre.
Dans l’explication de ces expériences, dit Île docteur Wollaston, il est nécessaire de faire attention à un fait établi par le moyen de la pile électrique. Il est connu que, de l’eau étant placée dans un circuit de conducteurs d'électricité, entre les deux extrémités d’une pile, si le pouvoir est suffisant pour oxider l’un des fils de communication, le fil en contact avec l’extrémité opposée fournit du gaz hydrogène. Puisque , dans ce cas, on voit que le dégagement d'hydrogène dépend de l’électricité, il est probable que, dans d’autres cas, l’électricité peut être aussi nécessaire pour sa conversion en gaz. Il paraîtrait donc que, dans la dissolution d’un métal, il y a de l'électricité développée pendant l’action de lacide sur ce métal, et que la formation de gaz hydrogène, même dans ce cas, dépend d’un passage d'électricité entre Je fluide et le métal.
On voit en outre, dans les expériences avec le #inc, que ce métal 2, sans le contact d’aucun autre, le pouvoir de décomposer l’eau; et comme il n’y a pas de raison pour supposer que le contact de l’argent produise aucun pouvoir nouveau, ce métal ne peut servir que comme conducteur d'électricité, et c’est par cette fonction qu’il occasionne la formation de gaz hydrogène. Dans l’expérience avec le fer, le métal a par lui-même le pouvoir de précipiter le cuivre, au moyen, il est à présamer, de l'électricité qui se développe pendant sa dissolution ; et ici également l’aigent acquiert, comme conducteur de l'électricité, le pouvoir de précipiter le cuivre à l’état métallique.
L’explication qu’on donne ici, relativement à ces combinaisons voltaiques de simples paires, reçoit une confirmation additionnelle des expériences comparatives ci-devant avec lélectricité ordinaire. Elles font voir que le même transport de pouvoir chimique et le même renversement apparent de Pordre habituel d’affinités chimiques , dans la précipitation du cuivre par l'argent, peuvent être effectués par une machine électrique ordinaire. Il est ainsi prouvé que l’action chimique de lélectricité ordinaire est la même que le pouvoir excité par des moyens chimiques ; mais, depuis, on avait remarqué une différence dans la facilité comparative avec laquelle la pile de Volta décompose Veau et produit d’autres effets d’oxidation et de désoxidation des corps exposés à son action; et c’est en cherchant à écarter cette difficulté, que le docteur Wollaston réussit à produire, par l’électricité ordinaire, une imitation très rapprochée de la réalité des phénomènes galvaniques.
On avait pensé que, pour opérer la décomposition de l’eau, il était nécessaire de recourir à Pemploi de machines puissantes et de grandes jarres de Leyde ; mais lorsque le docteur Wollas-
ton considéra que la décomposition doit dépendre de la force de la charge d'électricité, convenablement proportionnée à la quantité d’eau, et que la quantité exposée à son action à la surface de communication est en raison de l’étendue dé cette surface, il parvint, en la réduisant, à effectuer la décomposition de l’eau avec une machine beancoup plus petite À cet effet, il se procura un petit fil d’or fin, qu’il tira en une pointe la plus déliée possible, et l’introduisit ensuite dans un tube capillaire de verre. Après avoir alors chauffé
le tube de manière à le faire adhérer à la pointe et à la recouvrir de toute part, il le broya par degrés , à commencer par le bas, jusqu’à ce qu'avec une loupe, ‘il püt apercevoir la pointe de l'or à découvert.
Le succès de cette méthode surpassant ses espérances, le docteur Wollaston revêtit de la même manière plusieurs fils, et il trouva qu’en faisant passer à travers l’eau des étincelles tirées des conducteurs ci-dessus mentionnés, à l’aide d’une pointe ainsi garnie, une étincelle passant à la distance d’un huitième de pouce, décomposerait l’eau , lorsque la pointe exposée n’excéderait pas un dix-sept centième de pouce de diamètre. Avec une autre pointe, dont il estimait le diamètre à nn quinze centième de pouce, une suite d’étincelles, d’un cent vingtième de pouce de long, fournissait un courant de petites bulles d'air. Mais, de quelque manière qu'il fit ses essais à ce sujet, il remarqua que dans tous chaque fil donnait l’un et l’autre gaz oxigène et hydrogène, au lieu de la production de ces gaz séparément , ainsi qu’elle a lieu dans la pile électrique.
Le docteur Wollaston est disposé à attribuer cette différence d'effets à ce qu’il est nécessaire d'employer l'électricité ordinaire avec une plus grande intensité ; car, que les électricités positive
DE CHIMIÉ. 195
et négative, ainsi excitées, aient chacune le même pouvoir chimique, comme ila été remarqué qu’elles l'ont ainsi dans la pile électrique, c’est ce qu'on peut reconnaitre par d’autres moyens.
Il à été fait mention, dans la précipitation du cuivre par l'argent, d’un cas de désoxidation par l'électricité négative; on peut aussi démontrer le
ouvoir oxidant de l’électricité positive, par ses effets sur les couleurs végétales. <
Ayant coloré une carte avec une forte infusion de tournesol , il fit passer Île long de cette carte un courant d’étincelles électriques, au moyen de deux pointes d’or fin, touchant la carte, à un pouce de distance l’une de l’autre. L'effet, comme dans d’autres cas, dépendant de Îa moindre quantité d’eau, était le plus apercevable, la carte étant presque sèche. Dans cet état, il devint suffisant d’un très petit nombre de tours de la machine pour produire au fil positif une couleur rouge très inanifeste à l'œil nu. Le fil négatif étant ensuite placé sur la partie colorée en rouge, Sa couleur bleue originale fut aussitôt rétablie. Les mêmes effets sont produits dans beaucoup moins de temps par la is voltaique. , |
Le docteur Wollaston conclut que toutes les différences que l’on découvre entre les effets galvaniques et ceux de l'électricité ordinaire, peuvent être dues à ce que la première de ces électricités est moins intense, mais produite en beaucoup plus grande quantité.
En faisant toucher un fil joint à l'extrémité zinc d’une pile voltaique de 50 ou 100 paires, à la calotte de laiton de l’électroscope, il fera diverger à l'instant les feuilles d’or avec électricité vitrée. Un fil joint à l'extrémité cuivre, les fera diverger avec électricité résineuse; mais un fil du milieu de la pile n’aura aucun effet sur l’électroscope.
Si l'on introduit , des extrémités opposées de la
pile, des fils de platine dans la dissolution quelconque d’un sel neutre, consistant dans un acide uni à une substance alcaline terreuse ou métallique ordinaire, l’acide se réunira autour de ja surface électrisée vitreusement ou positive; et l’alcahi, la terre ou l’oxide, autour de la surface électrisée résineusement ou négative. Si l’on se sert, pour contenir la dissolution, de deux vases séparés , réunis par un filament d’asbeste humide, on trouve que l’acide rassemblé dans le vase contenant le fil électrisé positivement, sera en proportion définie, relativement à la matièrerecueillie dans l’autre vase; c’est-à-dire que l’acide formera avec cette imatière un composé neutro-salin. Si c’est de l’acide muriatique aqueux qui agit sur les fils, il se séparera de l’hydrogène à la surface négative, et du chlore à la surface positive.
Les faits qui précèdent, constatés relativement à l'électricité voltaïique , peuvent'êtré considérés comme élémentaires et fondamentaux , en ce qui concerne cette électricité. Avant de décrire ses effets plus grands et plus compliqués, nous allons présenter ici un exposé des diverses modifications de l'appareil. \
Dans la cuve, ou auge originale de Cruickshanks, on assurait le contact parfait de chaque paire de plaques de cuivre et zinc, en soudant ensemble leurs surfaces. Chaque plaque métallique composée, et de forme carrée, était solidement | fixée, au moyen d’un ciment, dans des rainures entaiHées sur les côtés et Le fond d’une caisse oblongue de bois d’acajou, pouvant tenir l’eau. Les interstices entre chaque paire de plaque, ou les cellules qu’elles formaient par leur séparation, étaient remplies avec le liquide excitant, neutrosalin ou acidulé. La difficulté de nettoyer les surfaces des plaques dans cette construction, et l'idée que la quantité d'électricité était proportionnelle
à la surface zinc exposée à l’oxidation , portèrent à revenir à l’arrangement ou appareil des fasses à couronnes. Dans cet appareil, les plaques carrées zinc et cuivre dans chaque paire, étaient placées parallèlement entre elles, à une distance d’environ un demi-pouce, et soudées ensemble au milieu d’un bord, par un arc étroit, rectangulaire, de cuivre. Chaque paire était fixée parallèlement à celle qui la précédait, et à une distance correspondante à la largeur des cellules dans la cuve ou auge de porcelaine, leurs arcs rectangulaires étant fixés par une vis à une baguette de bois chauffée au four et bien vernie. Dix ou douze paires de plaques , de quatre à six pouces de diarètre chacune, ainsi disposées, peuvent être convenablement plongées toutes à la fois dans le liquide excitant, ou en être retirées de même.
Par la réunion®d’une suite de ces cuves ou auges, on se procurait une batterie très énergique. Plus récemment , le docteur Wollaston a rendu probable, que l'influence de l'appareil voltaïque pour faire brûler, est augmentée , en plaçant à l’une et à l’autre des surfaces opposées du zinc, à la di- ‘ stance d’un huitième ou un quart de pouce, une plaque de cuivre. Le pouvoir étonnant d’ignition de ses petites paires de plaques semble au moins justifier cette conclusion.
Pour la solidité de construction, etla commodité dans l’emploi, je préfère la caisse ou boîte d’acajou , et les paires de plaques soudées de Cruickshanks. On peut enlever aisément des surfaces du zinc, au moyen d’un grattoir ou racloir d'acier de forme convenable, l’oxide qui y est adhérent. Je ne pense pas non plus que cette forme d'appareil soit notablement inférieure , en effet chimique, aux plaques séparées, de même diimension, dans des cellules de porcelaine. Le docteux Hare, de Philadelphie, a dernièrement ima-
LE
giné une modification ingénieuse à l'appareil de Ta seule paire, produisant ignition, du docteur Wollaston ; et d’après le grand pouvoir d’exciter la chaleur qui résulte de cette modification , ainsi que de sa faible intensité électrique, le docteur Hare a cru devoir donner au nouvel appareil auquel elle donne lieu , le nom.de calorimoteur. Lorsque les plaques sont très larges, elles doivent être établies sur le plan de la cuve ou auge à porcelaine. C’est ainsi que M. Children construisit $a batterie gigantesque, le plus magnifique appareïi voltaïque qui aït jamais été vu. Cet appareil consiste dans viugt paires de plaques de cuivre et zinc, chaque plaque ayant six pieds (1®,829) de long, sur deux pieds huit pouces (0,913) de large.
Chaque paire est jointe à chaque bouts par des lames ou rubans de plomb, et est placée dans une cellule en bois séparée. Ces vingt paires de plaques sont suspendues à une poutre on solive de bois, faisant les fonctions de fléau de balance, ayant des contre-poids ,, au moyen de quoi on peut facilement enlever les paires de plaques de leurs cellules, ou les y laisser descendre. Le pouvoir de cette batterie fut essayé pour la première fois le 2 juillet 1813. Les cellules furent remplies avec soixante parties d’eau et une partie d’un mélange d'acides nitrique et'sulfurique, qui fut par degrés augmenté jusqu’au double de eette quantité d'acide. Des conducteurs de plomb chafriaient l’électricitédans un lieu obscur contigu , où se faisaient les expériences. Le pouvoir de la batterie fut prodiigieux; il enflamma et fit brûler un fil épais de platine, sur une longeur de six pieds (1®,829); mais. un fil de platine plus petit ne pouvait être brülé: sur une longueur égale. Cette différence fut ingénieusement attribuée par le docteur Wollaston à: l'influence refroidissante de l'air, agissant plus efficacement sur la masse plus déliée de métal, Du
platine , dans des longueurs moindres , était fondu avec grande facilité. De liridium fut fondu en un globule, et se faisait aisément reconnaître comme étant un métal cassant. De la mine composée d’iridium et d’osmium, fut également fondue, mais non parfaitement. Du charbon, maintenu à la température d’une chaleur blanche dans des gaz chlore et chlore-carbonneux , ne produisait sur eux aucun changement ; et cette énorme batterie ne put, par aucun moyen quelconque, opérer d'effet sur le tungstène n1 sur l’urane.
Dès le commencement de son illustre carrière électro-chimique, sir H. Davy inventa diverses constructions voltaiques, dans lesquelles il n’employait, ou qu’un seul métal, ou aucun corps métallique. Parmi les Mouvselles scientifiques insérées Philosophical querto Journal, mai 1801, on apprend que ce savant avait formé des piles consistant dans les métaux simples, argent, cuivre, zine et plomb, et qu'un des arrangemens était une plaque de métal, un morceau de drap trempé dans de l'acide nitrique étendu , un autre morceau de drap trempé dans une dissolution de sulfure de potasse; puis une autre plaque, du même métal, et les trois morceaux de drap comme ci-dessus. On ajoute, dans cet article du journal, que si l’on se sert d’une cuve ou auge avec cellules, la séparation entre l’acide et la dissolution de sulfure de potasse peut être établieau moyen d’une plaque de corne, au lieu du morceau de drap imbibé d’eau, les deux liquides, l'acide et la dissolution de sulfure, pouvant étre réunis par une lanière de drap mouillé, tendue sur le bord supérieur de la plaque de corne. La communication aura ainsi complétement lieu, sans donner lieu à aucun mélange, parce que l’eau est plus légère qu'aucun des autres liquides. Il fut publié un exposé complet de ces nouveaux et très Curieux arrangemens dans les Philosophical Transac-
tions, pour l’année ci-dessus 1807, et cet exposé est copié, Wicholson's Journal, dans le numéro de décembre. É
L'argent ou le cuivre forme, dans la construction ci-dessus, un appareil électrique qui, avec une suite de cinquante plaques, donnera des commotions. Lorsque la construction est celle d’une pile , le drap imprégné de la dissolution la plus dense devrait être placé le plus au-dessous dans chaque alternation, et la dissolution de sel commun dans le milieu.
Les tables qui suivent contiennent quelques suites formant des combinaisons électro-voiltaiques, arrangées dans l’ordre de leurs pouvoirs; les substances les plus actives étant nommées les premières dans chaque colonne.
Tagre dressée par sir H. Davy, de quelques arrangemens électriques, formant, par combinaison , des batteries voltaiques composées de deux conducteurs et d’un conducteur imparfait. 1
Zinc. Chacune decessub-| Dissolution d’acide nitrique. Fer. stances est le pôle — d’acide muriatique. Etain. positif relativement — d’acide sulfurique. Plomb. |à tous les métaux — de sel ammoniac.
Cuivre. < places au - dessous — de nitre.
Argent, |d’elle dans Ja co- — d’autres sels neutres. Gr. lonne , et le pôle né-
Platine. | gatif à l'égard des mé- Charbon. | taux placesau-dessus.
Ile. Tarcx. De quelques arrangemens électriques , UT consistant dans un conducteur, et deux conducteurs impar faits .
Dissolation de soufre et potasse. | Cuivre. À cide nitrique. — de potasse, Argent. Acide sulfurique.
— de soude. Piomb. Acide muriatiqne,
Etain, Toute dissolution Zinc. contenant un Autres métaux. acide.
Charbon.
Les métaux ayant pour l’oxigène l'attraction la plus forte, sont ceux qui forment le pôle positif dans tous les cas où le liquide menstrue agit chimiquement en fournissant l’oxigène ; mais lorsque le liquide menstrue cède du soufre aux métaux, le métal qui a la plus forte attraction pour le soufre, dans les mêmes circonstances d’oxidation, détermine le pôle positif. Si donc, dans une suite de cuivre et fer, introduite dans une. cuve ou auge de porcelaine, les cellules sont remplies avec de Veau ou avec des dissolutions acides, le fer est positif et le cuivre négatif; mais lorsque les cellules sont remplies avec des dissolutions de soufre et de potasse , le cuivre est positif et le fer négatif.
Dans toutes combinaisons concernant ur métal, la surface opposée à l'acide est négative, tandis que celle en contaet avec la dissolution d’alcali etsoufre, ou d’aleali, est positive. f
Tous ceux qui savent apprécier le mérite de recherches philosophiques , doivent considérer avec admiration cette loi importante découverte par sir H. Davy. Elle promet de nou: faire pénétrer plus avant dans les mystères de l’action électrochimique qu'aucun principe général jusqu’à présent établi. Elle présente une autre belle analogie
entre l'électricité et la chaleur ; car comme le dégagement de la chaleur est toujours proportionnel à l'intensité de combinaison chimique, de même aussi, dans le cas présent, on voit que l’action chimique plus intense se lie au dégagement d'électricité positive, tandis que cette action plus faible est associée avec l'électricité négative. L’électricité positive, si l’on en juge par l'apparence de sa lumière , est la plus active des deux, et l’on sait que cette électricité provoque les plus intenses combinaisons de corps; savoir, celles avec le chlore, l’iode et l’oxigène. ÿ
La divergence des feuilles dans l’électroscope à feuille d’or, et, plus exactement, la séparation de la balle et du disque dans l’électromètre de Coulomb, sont proportionnelles à la force qui repousse, ou à l'intensité de l’agent électrique. IH s'ensuit que la répétition, ou l’augmentation du nombre dans une suite de plaques voltaiques d’une dimension médiocre, indique la même énergie de répulsion dans les piles composées de ces plaques, que dans celles formées d’une suite de plaques de beaucoup plus grande dimension. Quant aux conducteurs imparfaits, tels que le corps humain, où les dissolutions neutro-salines , les effets, savoir, la commotion ou le transport des élémens, sont aussi proportionnels à l’intensité électrique, ou aux indications électroscopiques. Pour obtenir ces effets, 1l n’est pas nécessaire d’agrandir les plaques au-delà d’une certaine dimension, qui est relative au pouvoir conducteur des substances à travers lesquelles on a à transmettre l'énergie électrique; mais avec d’excellens conducteurs, tels que le charbon et les métaux, c’est la quantité d'électricité, et non son état de condensation qu'il faut considérer. L’intensité est essentielle pour donner le pouvoir de communiquer les polarités électriques à une suite de molécules liquides matérielles, on
our les forcer à se frayer une route, s’il est possible de s'exprimer ainsi, à travers la structure animale ; mais la même intensité est tout-à-fait superflue relativement aux objets métalliques. Pour opérer des changemens sur ces corps, il s’agit de favoriser le dégagement d’une grande masse de puissance électrique, en faisant usage de plaques d’une surface étendue.
Pour offrir la preuve de la justesse de cette manière de voir, soient deux batteries mises en action par le même liquide excitant, l’une formée de 20 paires de plaques nettes de 1 pouce, et l’autre de 20 paires de plaques de 10 pouces. En exposant mne petite colonne d’eau dans un tube de verre, d'abord à l’une des batteries, et ensuite à l’autre, ou en réunissant avec les deux mains, d’abord les deux extrémités de l’une, et ensuite celles de l’autre, on éprouvera que le dégagement de gaz ou la commotion est à peu près égale. Si, pendant que la plus grande batterie est en action sur l'eau ou sur le corps humain , on fait toucher entre eux deux petits cylindres de charbon, joints aux extrémités de la cuve ou auge au moyen de fils métalliques , l’excès électrique suffira pour produire une vive ignition aux points de contact. On peut substituer une feuille d'argent au charbon, et un effet semblable aura lieu. La petite batterie cependant épuise son énergie sur la colonne d’eau. Étant ainsi employée, elle fera à peine éprouver quelque sensation aux doigts, et elle ne produit aucun effet sur le charbon ou la feuille d’argent. La batterie même de M. Children, qui, après avoir fait brûler de grandes longueurs de fil de platine avec un éclat de blancheur insupportable à l'œil, le fondait en globules, et qui faisait émettre du charbon une lumière plus éblouissante que le rayon
solaire we produisait pas plus d'effet sur l’eau.
ou sur le corps vivant qu'une suite égale de petites
plaques.
-Comme la batterie de M. Children, composée de 2000 paires de plaques de 32 pouces (environ 81 centimètres) chaque, établie par souscription d’un petit nombre de protecteurs de la science, qui se sont réunis à l’Institution Royale de Londres, est la plus puissante du monde en effet calorifique, c’est encore la plus puissante en intensité électrochimique qui ait été construite. Sa surface totale est de 128000 pouces carrés (environ 83 mètres carrés).
Cette batterie, lorsque les cellules étaient remplies avec 60 parties d’eau mêlée avec une partie d’acide nitrique et une partie d'acide sulfurique, fournissait une suite d’effets brillans et causant la plus grande impression. Lorsque deux morceaux de charbon, d'environ un pouce de long et d’un sixième de poûüce de diamètre, étaient placés à une distance d’un trentième ou d’un quarantième de pouce l’un de l’autre, il se produisait une étincelle brillante, et lé charbon était mis à l’état d’ignition au blanc sur plus de la moitié de son volume; et en éloignant un peu les pointes l’une de lPautre, il s’établissait une décharge continuelle, au travers de l’air échauffé dans un espace égal à au moins quatre pouces, produisant un arc ascen-. dant de lumière des plus brillans ,étendu et conique dans le milieu. Lorsqu'une substance quelconque était introduite dans cet arc, elle était à l’instant rendue rouge de feu. :
Le platine se fondait dans cet arc comme la cire dans la flamme d’une bougie ordinaire. Le quartz, le saphir, la magnésie, la chaux, tous ces corps entraient en fusion. Des fragmens de diamant et des pointes de charbon et de plombagine disparaissaient promptement, et semblaient s’y évaporer, lors même que la communication était établie
dans un récipient de la machine pneumatique vidé d’air ; mais il n’y avait pas évidence qu'ils eussent préalablement éprouvé la fusion.
Lorsque la communication entre les pointes positivement et négativement électrisées était établie dans l’air raréfié dans le récipient de la machine pneumatique, la distance à laquelle la décharge avait lieu augmentait en raison de ce que le vide s’opérait; et lorsque l'atmosphère, dans le vaisseau , ne supportait plus qu’un pouce de mercure dans la jauge barométrique, les étincelles traversaient un espace de près d’un demi-pouce. En éloignant les pointes l’une de l’autre, la décharge avait lieu à travers une distance de 6 ou 7 pouces, en produisant la plus belle corruscation de lumière pourpre; le charbon devenait d’une ignition intense, et du fil de platine attaché à ce charbon se fondait avec scintillations brillantes , et tombait en gros globules sur le plateau de la machine. Tous les phénomènes de décomposition chimique se produisaient ainsi avec une très grande rapidité. Lorsque les pointes de charbon étaient rapprochées l’une de l’autre dans des liquides non conducteurs, tels que des huiles, des éthers, et des composés de chlore, il se manifestait des étincelles brillantes, si il se produisait un dégagement de matière élastique. L’intensité électrique était en effet telle, qu'il y avait production d’étincelles, même dans de bons betauns imparfaits , tels que les acides nitrique et sulfurique.
Lorsque les deux conducteurs, partant des extrémités de la combinaison, étaient nris en communication avec une bouteille de Leyde, Pun avec Sa garniture intérieure , l’autre avec sa garniture extérieure, la batterie devenait à l’instant chargée ; £t en retirant le fil, et formant les jonctions Con venäbles, on pouvait apercevoir une étincelle ou éprouver une commotion. 1l suffisait du moindre
temps possible de contact ‘pour renouveler la charge dans toute son intensité.
Les faits généraux de la connexité de l’augmentation des différens pouvoirs de la batterie électrique avec laugmentation du nombre et de la surface des suites, sont très distincts; mais déterminer le rapport exact de la connexité, c’est un
roblème dont la solution n’est pas facile.
MM. Gay-Lussac et Thénard annonçaient que le pouvoir de décomposition chimique augmente seulement comme la racine cube du. nombre de plaques ; mais leurs expériences avaient lieu avec des parties de piles; ce qui, dit sir H. Davy, les rendait très défavorables pour obtenir des résultats exacts. Dans les divers essais qu’il fit avec beaucoup de soin dans le laboratoire de l’Institution Royale, les résultats furent tout-à-fait différens.
Les batteries dont se servait sir H. Davy pour ces expériences, faisaient partie de la grande combinaison dont il a été ci-devant parlé; elles étaient complétement isolées, et chargées d’une manière semblable. Il y faisait aussi emploi d’arcs de zinc et d'argent présentant des surfaces égales , arrangés dans des verres égaux, et remplis de la même espèce de liquide; et il remplissait des tubes absolument semblables avec la même dissolution de potasse. Dans ces expériences , 10 paires de plaques produisaient 15 mesures de gaz; et 20 paires en fournissaient dans le même temps 49; dans d’autres, 1o paires produisaient 5 mesures, 40 paires en donnaient dans le même temps 78. Dans des expériences faites avec des arcs, et qui ne paraissaient susceptibles d'aucune objection ,
4 pairesproduisaient 1 mesure de gaz.
12 paires, dans le
même temps. + 9 Z. " Lorsque 6 produisaient. RATE # 30 produisaient . 34,5:
Or, ces quantités sont à peu près comme les carrés du nombre de paires.
Dans les batteries dont les plaques avaient des - aires égales, le pouvoir calorifique était, ainsi qu’il a été dit, comme le nombre de ces plaques. Cependant sir H. Davy trouva que la surface de chaque plaque étant de 100 pouces carrés,
10 paires mettaient en ignition 2 pouces de fil de platine d’un 8ot de pouce de diamètre.
20 paires produisaient le même effet sur 5 pouces du même fil.
4o paires, sur 11 pouces , idem.
Les résultats d'expériences sur des nombres plus élevés ne furent pas satisfaisans ; : car 100 paires, chacune de 32 pouces carrés de surface, mirent à l’état d’ignition 3 pouces d’un fil de platine d’un 70: de pouce de diamètre; et 1000 paires ne produisirent cet effet que sur 13 pouces seulement. Les charges de l'acide excitant furent semnblables dans l’un et l’autre de ces cas.
Le rapport entre l’augmentation de pouvoir calorifique et l’augmentation de surface des plaques est probablement plus grand même que le carré ; car 20 paines de plaques, ayant chacune » pieds carrés de rface , n’enflammèrent pas un seizième autant de fil que 20 paires contenant chacune 8 pieds carrés, l’acide employé étant de la même force dans les deux cas : mais, dans des expériences sur des batteries d’une grande étendue et d’un ponvoir énergique , il se présente de grandes difficultés pour en assurer l'exactitude.
Dans la grande lecon bakérienne de sir H. Davy, sur les actions de l'électricité, publiée Phil. Trans. pour 1807 ,et qui lui mérita le prix institué sur ce sujet par Bonaparte, que lui décerna l’Institut national de France, ce savant démontra amplement
que les acides, qui sont négativement électriques relativement aux alcalis, aux métauxet aux terres, sont séparés de ces corps, dans le circuit voltaique , au pôle positif; et que les alcalis, les métaux et les terres sont séparés des acides à la surface: négative. Il fit voir en outre que les pouvoirs attractifs de ces surfaces sont tels, que les acides sont transportés à travers des dissolutions alcalines, et les alcalis, à travers des dissolutions acides, aux pôles où ils ont leurs points de repos. Ce phénomène était rendu sensible au moyen de trois coupes d’agate, contenant, l’une du sulfate de potasse, l’autre de l’acide mitrique faible, et la troisième de l’eau distillée. Ces trois coupes , réunies per de l’asbeste humectée d’eau pure , étaient disposées, dans leur arrangement respectif, de manière que la surface de l'acide était plus basse que celle du liquide dans les deux autres coupes. Lorsqu'on introduit deux fils de platine, tenant à un appareil voltaïque puissant dans les deux coupes extrêmes, la dissolution du sulfate de potasse étant électrisée positivement , une décomposition a lieu; et, au bout d’un certain temps, une portion de potasse fut trouvée dissonte dans la conpe en contact avec le fil négatif, quoique la liqueur, dans le milieu de la coupe, fût encore sensiblement acide. Telle est la puissance chitnicosanal tie d’électricité, que même les composés insolubles ne sont pas capables de résister à son énergie; car, même le verre, le sulfate de baryte, le spath fluor, le gvpse , le marbre, etc., étant humectés et placés en contact avec les surfaces rendues électriques par un appareil voltaique , en éprouvent une action sensible, et la matière alcaline, terreuse ou acide, est lentement transportée aux pôles dans l’ordre ordinaire. [’aggrégation la plus solide, les corps dont la composition est la plus ferme, sont forcés de céder à ce mode d’attaque. Cette puis-
sance agit lentement ; maïs les résultats sont cer-
| tains, et son effet est de résoudre plus tôt ou plus
tardivement les corps en formes plus simples de matière. à ; Jusqu'à l’époque où sir H. Davy eut établi la grande loi de décomposition électro-chimique, ue les métaux , les corps inflammables, les terres et les oxides sont déterminés à se porter à la surface négative ou pôle négatif, et l’oxigène, le chlore , l’iode et les acides au pôle positif, on s’était pus que l’eau pure pouvait donner naissance, par le moyen de l'électricité , à diverses substances,
telles que la potasse , la soude et l’acide muriatique. q P ; q
Une investigation rigoureuse des circonstances sous l'influence desquelles ces substances manifestaient leur présence le porta à découvrir qu’elles étaient toujours fournies par les vaisseaux ou par des impuretés dans l’eau, et cette recherche le mit en état de déterminer les principes généraux de décomposition électrique, et d’appliquer cette puissance à la résolution en leurs élémens de plusieurs espèces de corps dont la nature était inconnue, savoir, les alcalis, les terres, les acides borique et muriatique, etc.
La relation intime entre les changemens électriques et chimiques est évidemment la même dans les phénomènes généraux de la batterie. Les combinaisons voltaïques les plus puissantes sont formées
* par des substances qui agissent chimiquement et avec le plus d'énergie les unes sur les autres.
Celles de ces substances qui n’éprouvent pas de changemens chimiques dans ces combinaisons ne
le : a À 2 0 12 - manifestent point de pouvoirs électriques. C’est
ainsi que le zinc, le cuivre et l'acide nitrique forment une batterie puissante; tandis que l'argent, Pr et l’eau, corps qui n’ont point d'action chinique l’un sur l’autre, ne produisent pas d'effet sensible dans des suites du même nombre. Ces
circonstances induisirent à croire, dans l'enfance de la recherche galvanique, que les phénomènes électriques étaient entièrement les résultats de changemens chimiques; et que de même que la chaleur était produite par action chimique dans des circonstances ordinaires, de même aussi l'électricité résultait de la chaleur dans d’autres circonstances.
Cette généralisation cependant semble. être inexacte. Le zinc et le cuivre, différens métaux et l’acide oxalique, différens métaux et le soufre ou charbon, manifestent des effets électriques après un simple contact, et cela dans des cas où le plus léger changement chimique ne se fait pas observer. À la vérité, si dans ces expériences, les phénomènes chimiques sont produits par Paction de menstrues, tous les effets électriques cessent aussitôt.
La source d'action de Pappareïl voltaïique semble avoir une origine semblable aux causes qui produisent l’accumulation dans la bouteille de Leyde, c’est-à-dire l'influence à distance, ou induction électrique, dont ila été amplement traité au commencement de cet article ; mais son action continue comme dans l’appareil électromoteur , se lie à la décomposition des menstrues chimiques entre les plaques. Dans la première place, chaque plaque de zinc est rendue positive, et chaque plaque de cuivre négative, par contact ; et toutes les plaques sont arrangées entre elles dans un ordre relatifte, qu’elles ont leurs électricités exaltées par. induction, de manière que chaque arrangement polaire simple rehausse l'électricité de chaque autre arrangement polaire; et il s'ensuit que l'accumulation de pouvoir ou l'intensité doit s’accroître avec le nombre des suites. Lorsque la batterie est réunie dans un circuit , les effets sont démontrés par sa continuelle manifestation d’actions chimiques, et
connexio
DE CHIMIE. 211 jes pouvoirs existent pendant aussi longtemps qu'il y a un menstrue quelconque à décomposer. Mais, lorsque la batterie est isolée, et que les pôles extrêmes de zinc et de cuivre ne sont pas réunis, on n’apercoit plus aucun effet quelconque se produire, aucun changemént chimique avoir lieu, et la batterie ne manifeste plus son influence qu’en communiquant de très faibles charges à l’électromètre , le zinc qui termine le pôle donnant une charge positive, et le cuivre terminant l’autre pôle une charge négative. |
Une ‘belle expérience de sir H. Davy prouve que chaque plaque du métal le plus oxidable dans l'appareil est dans le rapport de l'électricité postitive , et chaque plaque du métal le moins oxidable dans le rapport de l’electricité négative, tandis que chaque suite jouit d’une polarité semblable et égale. Quarante verges ou baguettes de zinc, de la mémé dimension, réunies avec quarante fils d'argent exactement semblables, furent introduites, suivant l’ordre régulier, dans quarante verres également semblables, remplis avec une dissolution de muriate d’ammoniaque rendue légèrement acidulée par de l'acide muriatique. Pendant tout aussi long-temps que les parties extrêmes restaient sans être réunies , il ne se dégageait pas de gaz de l'argent, et le ziné était à peine attaqué. Lorsque les'extrémités étaient réunies , les plaques de zinc étaient toutes beaucoup plus rapidement dissoutes , et il se dégageait du gaz hydrogène de chaque plaque d’argent. Dans une autre expérience
où plusieurs de ces fils, à égales distances, furent
introduits dans de petits tubes de verre , on reconnut qu’il se produisait des quantités égales de gaz bydrogène. *
Il n’y à d’autres liquides connus que ceux contenant SD , qui puissent servir de milieu de
entre les métaux, où un métal de
l'appareil voltaïque ; et il est probable que le pouvoir de l’eau pour recevoir de doubles polarités, et pour dégager l’oxigène et l’hydrogène, est nécessaire à l’action constante de appareil réuni. On peut supposer aussi que des acides ou des corps salins augmentent l’action en fournissant des élémens qui ont des électricités opposées entre elles, lorsqu'elles sont réciproquement excitées. l’action des menstrues chimiques expose continuellement de nouvelles surfaces de métal; et l’on peut concevoir que l’équilibre électrique a lieu en consé-
quence de ce qu’il est altérnativement détruit-et.
rétabli; les changemens s’effectuent dans des portions imperceptibles de temps.
On peut faire voir, par une expérience très simple, de quelle manière les fluides aqueux propagent la polarité électrique. Après avoir coupé des filamens étroits d’étain en feuille en longueurs de près d’un demi-pouce , placez-les en ligne sur la sur face d’une cuve oblongue d’eau. En plongeant dans l’eau, à chaque extrémité, des fils réunis avec les deux extrémités d’une batterie voltaïque active, les filamens métalliques acquerront aussitôt de la polarité, leurs pôles positif et négatif deviendront régulièrement opposés l’un à l’autre, le premier déposant de l’oxide, et l’autre dégageant
de l'hydrogène. Ici, l’analogie avec les actions
magnétiques est complète.
La relation entre la décomposition des agens chimiques et les énergies de la pile est évidente, d’après toutes les expériences qui ont été faites à ce sujet. Il n’a point été formé d’objection solide à la théorie, que. le contact des métaux détruit l’équilibre électrique, et que les changemens chimiques le rétablissent, et que, par conséquent, l’action existe aussilong-temps que les décompositions continuent,
. Volta donna le nom d’appareil RQ fb son admirable invention , en établissant sa t
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Ne DE CHIMIE. 213 Jaction de cet appareil d’après les idées de Franklin * sur le fluide électrique, pour lequel certains corps ont des attractions plus fortes que d’autres. Il concevait que, dans sa pile, la plaque supérieure de zinc attire l'électricité du cuivie, et le cuivre, de l’eau. L’eau l’attirait à son tour de la plaque de zinc venant immédiatement après, cette plaque de zinc de la plaque de cuivre voisine, et ainsi de suite. Cette hypothèse s’applique heureusement à la plupart des phénomènes de l’action de la pile isolée et de la pile réunie, soit par ses extrémités, soit avec le sol : mais elle n’explique pas avec la même facilité les pouvoirs de l'appareil réuni en un circuit, dans lequel on peut supposer que chaque plaque de zine a la même quantité d'électricité que chaque plaque de cuivre ; car le zinc ne peut recevoir, ainsi que sir HL. Davy l’observe avec raison, qu'autant que le cuivre peut donner, à moins, en effet, que l’on considère les phénomènes de l’appareil circulaire comme dépendans de la circulation continuelle et rapide de la quantité naturelle d'électricité dans les différentes suites; ce qui exige la preuve qu’il existe un pouvoir constant d'attirer l'électricité d’un corps, en même temps qu’elle est transmise à un autre. Mais les recherches de Coulomb et de M. Poisson , dont on a déjà présenté le détail, démontrent pleinement que l’électricité n’est pas distribuée, parmi les différentes espèces de matière, en vertu d’aucune sorte quelconque d’attraction élective.
Le platine se fond avec plus de facilité au pôle - positif qu’au pôle négatif, lorsqu'il est réunt avec du charbon; mais, avec /l’acide sulfurique , il devient seulement rouge de feu, lorsqu'il est négatif et l'acide positif. Dans l’effet calorifique en général, c’est le charbon qui est le plus facilement mis à l’état d’ignition; viennent ensuite le fer, le platine, l'or, puis le cuivre, et finalement le zinc.