DES DIFFÉRENTES PILES GALVANIQUES

Depuis la découverte delà galvanoplastie, un grand nombre d’appareils ont été inventés pour la réduction des métaux; il faudrait un volume entier pour décrire toutes les modifica- ' tions, toutes les dispositions plus ou moins ingénieuses, que : chaque expérimentateur a apportées, suivant ses idées, aux piles galvaniques. Toutefois, malgré les formes si nombreuses et si variées de ces appareils, ils peuvent tous être classés sous j deux grandes divisions : appareils simples, ou procédé immédiat, et appareils composés , ou procédé médiat.

La plupart de ceux qui appartiennent à la première caté- \ gorie sont établis sur le même principe que la pile de Daniell ; quant aux appareils composés, on en retrouve l’idée primi-y tive dans l’une des piles de Daniell, de Grove ou de Smee.

Nous décrirons successivement les principaux appareils sim- i pies et composés ; nous entrerons dans quelques détails sur la manière de les construire soi-même, et nous indiquerons les* usages auxquels certains de ces appareils nous paraissent plus spécialement appropriés.

ARTICLE Ier.

Dans ces appareils, le courant galvanique est transmis direc- J tementdu zinc au modèle qu’il s’agit de recouvrir: iis se com-! posent d’un seul couple voltaïque dont le moule, qui est l’élément négatif, plonge dans la dissolution du métal à réduire .

tandis que l’élément positif, qui est une lame de zinc amalgamé ou non amalgamé, plonge dans un diaphragme de nature poreuse , rempli d’eau acidulée. Ce diaphragme est placé lui-même dans la solution métallique dont il empêche le mélange avec le liquide excitant, et la communication entre les deux pôles est établie au moyen d’un simple fil métallique en contact avec chacun des éléments de la pile.

C’est sur ces principes que sont établis les différents appareils simples que nous allons passer en revue ; leur construction ne présentera aucune difficulté, et ils devront être préférés toutes les fois qu’il s’agira de revêtir des objets d’une couche peu épaisse de métal réduit, parce que, dans ces cas, l’opération n’a pas besoin d’être aussi prompte ni aussi prolongée. C’est encore avec ces appareils que les commençants devront faire leurs premiers essais de réduction des métaux.

Toutefois nous devons signaler les inconvénients attachés à l’emploi des appareils à effet direct.

On reproche aux piles simples la lenteur de leur action , mais il sera facile de remédier, jusqu’à un certain point, à ce défaut, en employant des diaphragmes très-poreux ( voir au chap. des Diaphragmes page r 86 ) et en élévant la température de la solution métallique sur laquelle on opère. En second lieu, les appareils à simple cellule sont sujetsji un affaiblissement graduel du courant galvanique; leur action, vive au premier abord, diminue progressivement d’intensité, et finit par être à peu près nulle en très-peu de temps. Cet effet tient à deux causes : l’eau acidulée que l’on emploie pour charger la pile perd à chaque instant de son énergie, à mesure qu’elle agit sur le zinc, et le zinc, de son côté, se recouvre d'une couche épaisse d’oxyde qui le rend de plus en plus inattaquable au liquide excitant. Il sera donc nécessaire de ranimer de temps en temps la force de l’eau acidulée, en versant quelques gouttes de nouvel acide dans le diaphragme , et la surface du zinc devra être souvent débarrassée, au moyen d’une brosse un peu rude, de l’oxyde brun qui la recouvre. On pourrait aussi amalgamer le zinc ( page 188 ), mais alors la pile perdrait un peu de son énergie.

Un autre défaut des piles simples est la difficulté de maintenir toujours au même degré de saturation la solution métallique qui s’appauvrit peu à peu en métal à mesure que celui-ci se revivifie. On n’a pas ici , comme dans les appareils coin-

APPENDICE

posés, la ressource d’un anode soluble (voyez page 189), qui, en se dissolvant , remplace dans le bain le métal réduit. Il faut alors avoir recours à de petits sachets de mousseline remplis de cristaux du sel métallique sur lequel on opère, et qu’on tient suspendus à la partie supérieure de la dissolution ; on peut encore y faire plonger l’extrémité à jour d’une petite trémie en verre ou en bois que l’on remplit des mêmes cristaux.

On a signalé, dans l’emploi des piles simples , un dernier inconvénient beaucoup plus grave, en ce qu’il n’est pas possible d’y remédier, puisqu’il tient à la construction même de ces sortes d’appareils. Nous avons dit que pour donner aux piles simples une certaine énergie d'action, il était nécessaire d’employer des diaphragmes très-poreux. Or, cette extrême porosité facilite l’endosmose ou mélange des deux liquides de la pile ; la solution métallique traversant les parois du diaphragme pour aller se réduire sur le zinc, celui-ci se recouvre peu à peu d’une couche métallique et devient tout-à-fait inactif; d’autres fois le métal se réduit sur les parois du diaphragme lui-même, et il en résulte une grande perte causée par la réduction inutile d’un métal souvent précieux. Cet effet est surtout sensible lorsqu’on emploie des diaphragmes en baudruche ou en vessie. Nous verrons plus loin (page 166) l’expédient proposé par M. Becquerel pour parer à cet inconvénient; mais ce moyen est malheureusement insuffisant, puisqu’on ne peut y recourir sans ôter à la pile une portion de son énergie.

§ Ier. APPAREIL TRÈS-SIMPLE DE M. SOLLY.

Un des appareils les plus simples que l’on puisse employer est représenté dans la fig. 18.

Cette pile a été attribuée tour à tour à MM. Spencer et Solly, mais, selon nous, l’idée primitive de sa construction appartient à M. Aug. De la Rive. C’est en effet avec un appareil semblable que le savant professeur de Genève a fait ses premiers essais de dorure galvanique, qui, comme on sait, remontent aux premiers temps de la découverte de l’électrométallurgie.

A est un vase en verre ou en porcelaine, contenant une solution saturée de sulfate de cuivre; B est un diaphragme en boyau de mouton ou autre membi-ane, dont 011 forme une espèce de sac en le liant par le bas avec un fil ciré ou une corde à boyau. Ce

diaphragme pourrait également être fait en plâtre, en terre poreuse, ou même avec un simple verre à quinquet dont on fermerait une des extrémités avec une membrane de vessie, de parchemin ou de baudruche, assujettie par quelques tours d’un fil ciré. Quelle que soit, au reste, la matière adoptée pour construire ce tube, ou le maintiendra plongé verticalement dans la solution de cuivre, au moyen d’une petite traverse de bois dont les extrémités reposent sur les bords du vase A.

Ce diaphragme sera rempli d’acide sulfurique étendu d’environ i2 fois son poids d’eau, et l’on y plongera la lame de zinc amalgamé C , également assujettie à la traverse de bois de manière à ce qu’elle ne touche pas au fond du tube. D est le moule ou modèle qu’il s’agit de recouvrir. E est un fil de cuivre qui sert à communiquer le courant galvanique, il est soudé par un des es bouts , au point C, à la lame de zinc, l’autre extrémité est fixée par un moyen quelconque au modèle D. On aura soin que ce fil conducteur soit en contact, au moins parundeses points, avec la superficie du modèle jà. recouvrir.

On peut souder plusieurs fils conducteurs à la lame de zinc, !et fixer un moule à chacun de ces fils, mais en ayant soin que la surface de ces moules ne soit pas hors de proportion avec pelle du zinc et avec la force de la pile. Il faut éviter aussi de tomber dans l’excès contraire, car si la lame de zinc présentait une trop grande superficie, la réduction aurait lieu d’une manière irrégulière, et le dépôt serait cassant et d’une nature cristalline. ( Voir M. Smee, ÎN’os i5o à i6o.)

La construction de cette pile n’offre aucune difficulté, et il ! Suffira de jeter un coup-d’œil sur la figure pour s’en rendre Compte. Ce n’est eneffet qu’une véritable pile de Daniell , dans laquelle le fil conducteur et le modèle jouent le rôle de pôle ipégatif. L’extrême simplicité de cet appareil doit le faire adopter par les commençants pour leurs premiers essais et

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pour des expériences de courte durée, car il est plus que tout autre soumis aux inconvénients que nous avons signalés plus haut.

§ îï. PILE SIMPLE DE M. BECQUEREL.

M. Becquerel, dont les savants et consciencieux travaux ont précédé et semblent même avoir préparé depuis longtemps la découverte de la galvanoplastie, a donné dans ses Eléments d' Electro- Chimie, chez Firmin Didot, Paris 1 843, la description d’un appareil fort simple, dont il se sert surtout pour dorer. Nous allons faire connaître cette pile, aussi simple qu’ingé--; nieuse dans sa construction.

On prend un sac de toile à voiles que l’on remplit à moitié, : ou aux deux tiers, d’une pâte demi-liquide de kaolin ou d’argile ordinaire, privée de calcaire. On introduit dans ce sac un! diaphragme à minces parois en porcelaine dégourdie, d* 1 manière à ce qu’il se trouve de toutes parts environné d’une! couche d’argile de i à 2 centimètres (5 à 10 lignes). Il faut éviter que l’argile ne dépasse le bord supérieur du diaphragme. | C’est dans ce tube que l’on verse la solution d’or ou de tout j autre métal qu’on veut réduire. On y plonge également l’objet j à dorer ou à recouvrir de métal. A cet objet est fixé un filii métallique conducteur dont l’autre extrémité est soudée à une virole de zinc qui entoure le sac de toile à voiles, à une distance de 2 à 3 centimètres (10 à i5 lignes). Ces. dispositions; faites, on plonge le tout dans un vase cylindrique de verre ou! de faïence, rempli d’eau salée ou acidulée. Le courant gal-! vanique s’établit immédiatement, et la réduction du méta s’opère au même instant.

Ainsi qu’on vient de le voir, cette pile se rapproche beau coup, par sa construction, de celle qui a été décrite au para graphe précèdent, mais elle en diffère sous un point essentiel La couche d’argile qui revêt le diaphragme s’oppose pendant; très-longtemps à l’endosmose; la pile peut donc fonctionne pendant une plus longue durée, ce qui la rend bien préférabl à la précédente.