VI. PILE DE DÉBRIS
Dans le but d’utiliser les nombreux fragments de zinc et les parcelles de mercure qui forment les résidus d’expériences faites avec les piles galvaniques, M. Smee a imaginé un appareil qu’il appelle pile de débris. Cette disposition, aussi économique qu’ingénieuse, a été seulement indiquée par M. Smee,
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et comme cette pile sera nécessairement adoptée par tous les amateurs , nous croyons devoir leur enseigner le moyen de la construire facilement eux-mêmes.
On met dans un vase de faïence, ou de verre, tous les fragments de zinc, et 011 les recouvre d’une couche de mercure. On fait plonger ensuite dans cet amalgame un fil d’argent contenu dans un tube de verre, de manière à ce qu’il soit complètement isolé de l’eau acidulée qui servira plus tard à remplir le vase et à charger la pile. Ce fil d’argent est soudé ou simplement mis en contacta l’aide d’une vis de pression, à son extrémité supérieure , avec le conducteur du modèle à recouvrir ; d’un autre côté , une plaque d’argent platinisé est suspendue dans le vase le plus près possible du mercure, mais sans y toucher. Un fil conducteur réunit cette plaque d’argent à l’électrode soluble qui plonge en face du modèle, dans la cuve à décomposition. Lorsqu’on veut mettre la pile en action, il suffit de remplir le vase avec de l’acide sulfurique étendu de cinq à six fois son poids d’eau ; aussitôt le courant commence , et la réduction du métal s’opère.
Ainsi qu’on le voit , la construction si facile de cet appareil repose sur les mêmes principes que ceux de la pile de Smee |(N0S 48 à 56). On doit donc le diriger de la même manière que cette dernière et l’on obtiendra les mêmes résultats. Plusieurs de ces piles peuvent aussi être disposées en série, absolument comme les couples de Smee.
§ VII. pile l>e Bunsen.
On a importé récemment, en France, une nouvelle pile galvanique inventée par M. Bunsen , professeur à l’Université de IMarbourg. Cet instrument a été l’objet d’un engouement exa-
Iféré de la part des uns, et d’unë critique trop sévère de la >art des autres ; nous tâcherons d’apprécier à leur juste vaeur ses qualités et ses défauts.
I La pile de Bunsen , découverte par son auteur en 1 84 » » n’a été connue en France qu’un an plus tard par une communication de M. Reiset à l’Académie des Sciences.
|| Elle est établie sur les mêmes principes que la pile de Grove, appelée aussi batterie à acide nitrique (voyez M. Smee , Nos 45 i 4$). Elle diffère seulement de cette dernière, en ce quel’é- [jlément de platine est remplacé par un cylindre de charbon, Substance dont M. Chevreuse a signalé dès longtemps la fa- Itulté conductrice et l’inaltérabilité au contact des acides.
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M. Lerebours nous a paru être celui qui a le mieux compris et le mieux exécuté la pile de Bunsen. Nous décrirons donc cet instrument d’après le modèle adopté par cet habile opti-
A B , bocal en verre rempli jusqu’en B’ B’ d’acide nitrique du commerce ; C C, cylindre creux de charbon plongeant dans l’acide jusqu’en B B, et soutenu sur le bord du vase par un rebord qui fait corps avec le charbon. Un anneau ou virole en zinc, ou mieux en cuivre, P, s’ajuste à frottement doux sur le cylindre de charbon , et se termine par un appendice P’ destiné à établir la communication soit avec le zinc d’un autre élément, soit avec l’anode soluble de l’auge à précipiter, si l’on n’emploie qu’un seul élément. D D, J diaphragme en terre poreuse contenant de l’acide sulfurique étendu et le cylindre creux de zinc amal-
gamé Z Z, qui se termine également par un appendice P”, servant à faire communiquer le zinc avec l’élément charbon d’un autre couple, ou à rattacher le conducteur du modèle qu’il s’agit de recouvrir.
Ces diverses communications s’établissent au moyen d’un étrier à vis représenté à part fig. 3o, et en place fig. 28 en H. Ce petit appareil si simple, imaginé parM. Lerebours , peut être fort utile dans une foule d’expériences électro-métallurgiques. On aura soin de bien décaper, à l’aide de gros papier de verre, les appendices des deux pôles de la pile, et les rubans de cuivre , bien préférables aux fils de même métal pour établir les communications; l’intérieur des étriers devra aussi
être décapé , et les vis seront assujetties de manière à établir un contact parfait entre toutes les parties réunies. La fg. 28 représente la pile de Bunsen toute montée.
APPAREILS COMPOSÉS
fy.ld.
On charge la pile en remplissant à moitié le bocal d’acide nitrique du commerce étendu de son volume d’eau, et le diaphragme, d’eau acidulée très-faiblement par l’acide sulfurique.
La pile de Bunsen est d’un prix peu élevé et elle présente une grande énergie d’action sous un petit volume ; sous ce double rapport, elle pourra être adoptée par un grand nombre d’expérimentateurs , encore bien qu’ils ne puissent pas la construire eux-mêmes à cause de la difficulté que présente la confection des cylindres de charbon.
Sous le rapport de son intensité , M. Bunsen a constaté qu’elle est à peine inférieure à celle d’une pile de Grove de même dimension ; un seul couple suffit pour fondre un fil de fer mince, et peut servir aux expériences de galvanoplastie, de dorure, etc.; avec deux éléments on opère la décomposition de l’eau. Enfin 4° éléments produisent tous les effets qu’on obtient avec une pile de Faraday, d’un nombre d’éléments 'beaucoup plus considérable.
Mais à côté de ces avantages incontestables, il existe plusieurs inconvénients qui se présentent tout d’abord à l’esprit et {qui ont été signalés par M. Becquerel , autorité grave en ipareille matière.
En premier lieu, la pile est chargée avec de l’acide nitrique pur ou peu étendu , et il en résulte un dégagement abondant de vapeurs nitreuses et délétères, qui peuvent agir d’une manière nuisible sur l’économie, et qui attaquent tous les objets métalliques situés dans le laboratoire. A cette objection, M. Reiset répond que, par une immersion préalable des cylindres de charbon dans l’acide nitrique, on les débarrasse Ides sulfures qu’ils pouvaient contenir, en sorte qu’on n’a plus n craindre aucun effet délétère des vapeurs dégagées, et qu’il jn’en résulte même aucune sensation désagréable. D’ailleurs, ajoute M. Reiset, dans la plupart des applications industrielles, l’acide nitrique de la pile peut, saus inconvénient, être très-
Galvanoplastie.
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étendu, en sorte que la production de gaz nitreux est à peine appréciable.
M. Becquerel a encore signalé un inconvénient grave dans remploi de la pile de Bunsen. Le diaphragme en terre poreuse qui sépare les deux liquides ne tortue pas un obstacle assez puissant à leur mélange réciproque; bientôt des effets d’endosmose se font sentir; le courant cesse alors d’être constant , et finit même par cesser tout-à-coup. Nous avouons qu’il nous paraît pins difficile de remédier à ce dernier défaut, qui, du reste, est commun à presque tous les appareils composés que nous avons décrits.
Malgré tout, la pile de Bunsen est d’une manipulation facile, et nous la croyons appelée à un grand succès.
Nous avons dit que peu d’amateurs seraient tentés d’entreprendre la construction de cet appareil , néanmoins, en faveur de ceux qui voudraient en faire l’essai, nous donnons ici, d’après M. Reiset , la manière de confectionner les cylindres de charbon qui forment un des éléments de la pile.
Fabrication des cylindres de charbon pour les piles de Bunsen.
On prépare un mélange intime et en poudre impalpable de 1 partie (en poids) de houille grasse et de deux parties de coke; les proportions varient suivant la qualité de la houille, dont on augmente la quantité lorsqu’elle n’est pas assez grasse pour donner des charbons qui se mouillent bien.
Le mélange est introduit dans un moule cylindrique de tôle, au centre duquel on place un petit cylindre de bois ou de carton , afin de ménager dans le charbon une cavité intérieure, et faciliter le dégagement des gaz pendant la calcination.
Ainsi rempli du mélange de charbon et de coke, le moule est fermé au moyen d’un couvercle mobile bien assujetti et luté exactement. O11 le chauffe ensuite progressivement jusqu’au rouge. On prolonge cette calcination jusqu’à ce que tout dégagement de gaz ait cessé.
Cette operation terminée, le charbon est retiré du moule; il peut alors se prêter au travail de la lime et de la scie, sans se briser; il pourrait même recevoir sur le tour la forme convenable.
Toutefois, avant de procéder à cette dernière opération, et pour donner plus de cohésion aux cylindres de charbon , il est indispensable de les trempera plusieurs reprises dans une solution concentrée de mélasse, de les faire sécher, et de les sou-
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mettre à une nouvelle calcination aussi intense que possible. Plusieurs cylindres peuvent subir ensemble cette dernière cuisson , en les renfermant dans un grand creuset de terre ou de fer, muni d’un couvercle bien luté, après avoir eu soin de remplir tous les interstices avec du coke pulvérisé, pour prévenir tout contact de l’air.
Il ne faut pas s’attendre à réussir du premier coup dans cette fabrication. Toutefois, si le mélange des charbons a été fait avec un soin judicieux, si le même soin a présidé aux différentes calcinations, on peut être assuré d’obtenir des cylindres durs, cohérents, sonores et excellents conducteurs de l’électricité (1).