APPLICATIONS

L’on a vu quel parti Davy avait tiré de la pile pour l’étude des alcalis, nous avons h citer une autre application des courants voltaïques que l’on doit encore à ce savant illustre. Depuis assez longtemps on est dans l’habitude de doubler extérieurement les navires , pour les rendre meilleurs voiliers et pour retarder la décomposition des bois , matériaux essentiels de leur construction. C’est le cuivre rouge qu’on emploie pour cet objet. Or ce métal se laisse assez promptement corroder par l’eau de la mer, surtout dans certains parages.

Il est des anses, des golfes, des embouchures de rivières où l’abondance des matières organiques en putréfaction cause la réduction des sulfates et

leur transformation en sulfures, que décompose en partie l’acide carbonique fourni par les mêmes matières organiques ou par l’air; l’hydrogène sulfuré dégagé, brûlé et en partie converti en acides sulfureux et sulfurique, si la température est assez élevée, se condense sur les flancs des navires, comme sur tout autre objet, au grand détriment du doublage métallique. Davy, qui avait remarqué que le cuivre au contact du zinc s’altère à peiné quand les métaux en contact plongent dans un même liquide; que l’énergie de celui-ci se porte tout entière sur le zinc, eut l’idée de préserver le doublage des vaisseaux par des bandes de zinc placées de distance en distance.

On sait que l’inconvénient de ce procédé fut d’être beaucoup trop efficace, et que c’est une des raisons qui l’ont fait abandonner. Le zinc ne s’emparait pas seulement de l’oxygène et des acides libres que la mer pouvait contenir ; les sels terreux , eux* mêmes décomposés , laissaient précipiter leurs ba.ses sur le cuivre, et bientôt le vaisseau s’en trouvait assez embarrassé pour être retardé dans sa marche.

A côté de cette application nous en devons placer une autre reposant sur le même principe, qui dans l’exiguïté de ses dimensions ne laisse pas que d’offrir le plus grand intérêt ; je veux parler de la pile de Smilhson, Une petite lame d’étain sur laquelle on enroule un mince ruban d’or battu; voilà tout l’appareil. Mais avec cét instrument on peut découvrir dans un liquide des traces d’un composé mercuriel.

MM. Danger et Flandin ont proposé de lui substituer l’emploi d’une pile terminée par deux fils d’or qu’on plonge dans le liquide suspect; suivant eux, le mercure vient s’attacher au fd positif. C’est là sans doute une ■erreur; car le mercure, jouant dans ses combinaisons le rôle d’élément électro-positif, doit être attiré par le pôle négatif de la pile.

L’application électro-chimique des métaux constitue, saris aucun doute, le parti le plus heureux et le plus irhportant que les arts aient tiré des propriétés des courants électriques. L’industrie qui en est résultée n’a pas seulement réali.séla condition du bon marché, ce qui était déjà beaucoup ; elle a introduit la salubrité dans un art où l’emploi du mercure exerçait, sur la santé des ouvriers qui s’y livraient, l’influence la plus funeste.

Brugnatclli paraît être le premier qui ait employé la pile pour opérer

la dorure; il expérimenta sur deux grandes médailles qu’il fit communiquer, à l’aide d’un fil d’acier, avec le pôle négatif d’une pile voltaïque, et qu’il tint plongées l’une après l’autre dans de l’ammoniure d’or.

Mais M. de la Rive est le premier qui ait songé à faire du procédé une application aux arts.

Voici comment il opérait pour dorer le cuivre ou le laiton : l’objet à dorer était placé dans une dissolution très-étendue contenue dans une vessie ou une baudruche , plongeant dans un bocal rempli d’eau acidulée par quelques gouttes d’acide sulfurique ou nitrique, où se trouvait également un cylindre de zinc enveloppant la baudruche, et qu’un fil métallique mettait en communication avec la pièce à dorer, préalablement décapée.

Dans cet état de choses, l’eau acidulée attaque le zinc qui, se comportant comme corps électro-positif, renvoie le fluide négatif è la pièce

dorer, sur laquelle vient se déposer l’or séparé de la di.ssolution par le courant.

Ce moyen est, comme on voit, un de ceux que M. Becquerel a mis en usage pour produire des actions lentes. Plus le courant est faible, mieux l’opération réussit : si l’objet est en argent, il faut uciduler l’eau du vase avec l’acide sulfurique; l’acide nitrique convient mieux quand il s’agit de dorer le cuivre ou le laiton.

Il ne faut pas laisser la pièce trop longtemps dans la dissolution ; on la retire au bout d’une ou deux minutes ; on la trempe dans de l’eau acidulée; on l’essuie avec un linge fin, et on la frotte fortement : il faut la plonger de nouveau dans la dissolution d’or, puis la laver encore et la frotter. Si l’objet était bruni d’avance, trois immersions dans la dissolution d’or peuvent suffire; dans le cas contraire, il en faut cinq ou six. La couleur que présente la dorure dépend du titre de l’or qu’on emploie pour préparer la dissolution; elle est plus rouge si le titre était moins élevé : elle change d’ailleurs avec la nature du métal que l’on dore, et même avec le degré de dilution de la solution d’or.

Avec huit décigrammes d’or, M. de la Rive a pu dorer huit cuillers è café , en argent, et la dissolution n’était pas épuisée. Le laiton n’est ni plus difficile à dorer, ni plus coûteux.

Toutefois, ce procédé laisse beaucoup k désirer, tant k cause du peu de solidité de la dorure, que pour les pertes inévitables qu’il occasionne. Mais le plus fort était fait, une industrie -nouvelle était créée , il ne fallait que la perfectionner : résultat qui ne s’est pas fait attendre.

L’amélioration qu’ont apportée MM.Elkington et de Ruolz au procédé de M. de la Rive consiste essentiellement dans l’emploi de dissolutions alcalines d’or, aurate alcalin , cyanure d’or et de potassium , sulfure d’or et de potassium , chlorure d’or et de sodium dissous dans la soude , dissolutions de cyanure d’or dans le cyanure de potassium, dans le cyanure jaune , le cyanure rouge, etc. Avec ces liqueurs, on peut dorer le platine, l’argent, le’cuivre, le laiton, le bronze, l’étain, le fer, le maillechort, etc., etc.

Pour le fer et l’étain , il faut recourir k une opération préalable; il convient de faire déposer k leur surface une légère couche de cuivre. Cette opération, si elle ne réussit pas complètement, si la couche de cuivre n’est pas bien uniformément répandue sur toute la surface de la pièce , e.\pose k l’inconvénient d’une dorure inégale ou même partielle.

La quantité d’or qui se dépose sur le métal est indépendante de la nature de celui-ci, est proportionnelle k la durée de l’immersion, et augmente avec la température.

On peut argenter de la même manière que l’on dore ; il n’y a qu’k remplacer la liqueur d’or par le cyanure d’argent dissous dans le cyanure de potassium.

L’application du platine peut encore se faire de même; mais au lieu du cyanure de platine, avec lequel l’expérience est très-longue, il vaut mieux employer le chlorure double de platine et de potassium dissous dans la potasse caustique.

On fait usage , pour toutes ces applications, non plus de vessies ou autres membranes, mais d’un ou plusieurs couples voltaïques; la pièce , parfaitement décapée , sur laquelle ou veut faire déposer le métal , est attachée au pôle négatif, plongée dans un bain, où l’on fait aussi rendre l’autre pôle , et qu’il est bon d’entretenir k une température de vingt-cinq k trente degrés.

Un courant très-énergique ne donnerait pas un bon résultat; la couche n’ofirirait pas asse* d’adhérence.

L’espèce de décapage qu’on fait subir aux pièces à recouvrir n’est pas indifférent; le plus ordinairement, on décape par voie humide, parce que c’est le moyen le plus commode ; mais le décapage par voie sèche serait bien préférable, s’il était toujours praticable. Il ne le saurait être pour les bijoux sans de grands frais; c’est surtout pour eux qu’on a recours à une voie humide particulière pour les décaper avant de dorer. On trempe les pièces dans une dissolution de nitrate de mercure : il en résulte un amalgame; la pièce lavée est frottée avec une peau douce,pour répartir uniformément le mercure sur la surface. En la soumettant alors à la dorure électro-chimique, on obtient un objet doré, mat ou brillant, suivant que l’objet employé offrait lui-même l’un ou l’autre aspect avant l’opération.

Galvanoplastie.

Dans la dorure et l’argenture, la condition essentielle k remplir, c’est que la couche déposée adhère à la pièce qu’elle recouvre. Dans une autre application de l’électricité en mouvement, on cherche, au contraire, à obtenir une couche qui ne fasse que se mouler sur l’objet et puisse s’en détacher aisément : c’est la galvanoplastie dont la découverte est due à MM. Spencer et Jacobi.

M. Spencer ayant recouvert une plaque de cuivre d’une couche de vernis à la cire et y ayant tracé des caractères avec un poinçon, comme on fait pour la gravure à l’eau forte, se servit de cette plaque pour monter un appareil à courant, suivant la méthode de M. Becquerel. Elle fut placée horizontalement dans un vase à moitié rempli de solution de sulfate de cuivre; au-dessus fut disposé un verre à bec de gaz, dont l’extrémité inférieure fut fermée par un tampon de plâtre de deux centimètres d’épaisseur, et qu’on remplit aux deux tiers d’une solution de sulfate de soude. Dans cette dissolution fut mis, et dans une position également horizontale, l’élément zinc, dont un fil conducteur établit la communication avec la plaque de cuivre; le courant décomposa le sulfate de cuivre, le

•*métal révivifié vint s’appliquer dans les lignes où lu surface métallique était à mi, et reproduisit, en reliefs, les creux que le burin avait faits. En variant les conditions de l’expérience, la densité des dissolutions, l’épaisseur et la perméabilité du diaphragme, M. Spencer finit par obtenir des plaques assez compactes pour servir à l’impression typographique, et il put reproduire sur le papier les trails primitivement tracés dans la couche de vernis.

Le métal qui se dépose ainsi n’est pur qu’autant que la dissolution est saturée de sulfate de cuivre; à mesure qu’on en diminue la densité, il se dépose du protoxyde en proportion de plus en plus grande; au delà d’une certaine limite, on n’obtient plus que du protoxyde.

Plus le diaphragme est perméable, plus le cuivre déposé est granuleux et friable: à mesure qu’on en augmente l’épaisseur, le cuivre se dépose plus lentement, devient plus dur et plus homogène, et se rapproche du métal obtenu par fusion.

Nous avons dit que lorsqu’on veut procéder k la dorure, l’argenture, on commence par décaper la pièce, ce qui se fait le plus souvent par faction cfun acide : pour la galvanoplastie, au contraire, où l’on cherche à éviter toute adhérence de la couche déposée avec la surface qui la reçoit, on emploie une substance qui puisse préserver les deux métaux d’un contact immédiat.

M. Spencer se servait d’une solution alcaline étendue pour laver la surlace métallique dont il voulait mouler tous les contours, comme les médailles. Si après avoir obtenu une reproduction en creux d’un relief quelconque, on fait servir celle-ci de moule à un nouveau dépôt, il est évident que celui-ci offrira en relief ce qui était en relief, en creux ce qui était en creux sur le modèle primitif.

Au lieu d’exécuter ces deux opérations successives, pour obtenir la reproduction du modèle, on peut en prendre fempreinte, soit avec une lame de plomb, en suivant le procédé de timbre sec, c’est-à-dire en exerçant une forte pression; soit en le moulant avec du plâtre; mais cette matière a besoin d’être rendue conductrice pour que le dépôt métallique se fasse uniformément sur toute son étendue; M. Spencer réalisait cette condition en y faisant adhérer une poudre métallique extrêmement

fine, ou en l’imbibant d’une solution de nitrate d’argent qu’il décom-^ posait ensuite eu l’exposant à la vapeur de l’alcool ou de l’éther phosphore.

M. Jacobi a aussi obtenu des résultats analogues : il a pu reproduire une planche gravée, avec tous ses détails, en faisant servir la première épreuve pour en donner une seconde. Comme le degré de concentration delà liqueur est un point important, il a eu l’idée, pour quelle se maintînt au même point, d’employer comme électrode positif le métal même de la dissolution ; le cuivre, sî c’est avec une dissolution de cuivre qu’on opère; l’or, si c’est avec une solution d’or ; ce dernier métal s’emploie, comme quand il s’agit de la dorure, à l’état de double cyanure d’or et de potassium , à l’état d’oxyde dissous dans la potasse, la soude ou leurs carbonates, sous forme de chlorure.

Pour l’argent, on peut faire usage du doublure cyanure alcalin, du nitrate, du sulfate, du chlorure ammoniacal.

En opérant avec ces deux métaux, il convient de les employer comme pôles positifs pour maintenir, ainsi que nous l’avons dit, la liqueur au même état de saturation.

Le zinc, le plomb et l’étain sont employés : le premier à l’état de sulfate, le deuxième sous forme d’acétate, le troisième en dissolution dans l’eau régale,

La nécessité de maintenir la solution au même état de saturation, ce que nous avons dit pouvoir être obtenu en employant le métal môme de la dissolution, oblige à recourir à l’emploi d’un appareil composé, c’est-àdire d’une pile d’un seul ou de plusieurs couples : on y trouve d’ailleurs l’avantage de pouvoir régler l’intensité du courant, ce qui est fort important pour obtenir un grain convenable.

Le vase, dans lequel on place la dissolution, doit nécessairement varier dans ses dimensions d’après celles de l’objet à copier : la seule condition qu’on doive réaliser, dans tous les cas, c’est de placer autant que possible les plaques électrodes parallèlement; on peut du reste, si l’on opère sur de petits objets, tels que des monnaies, des médailles, en mettre plusieurs à la fois en regard de l’électrode positif.

La condition que doit présenter le moule, c’est d’être conducteur, et

de ne pas être attaqué par la dissolution. Si on emploie une plaque de métal, celui ci devra être plus négatif que celui de la dissolution, autrement il en opérerait la précipitation en s’y substituant, d’où résulterait une altération de la surface.

Une matière non conductrice par elle-même peut fort bien être employée, pourvu qu’on la rende conductrice par une couche mince de métal en poudre extrêmement fine, ou même qu’on y dépose d’abord à l’état de solution, et qu’on réduit ensuite par le contact d’une matière organique : quelquefois on commence par introduire celle-ci dans la substance du moule, s’il est poreux comme le plâtre, puis on y porte la solution métallique. D’autres foison fait absorber au moule une substance que la chaleur puisse rendre onctueuse, telle qu’un corps gras ou résineux, alors on y applique la poudre métallique avec un pinceau.

On peut fort bien employer aussi la plombagine ou le charbon, ces deux corps conduisent assez bien l’électricité; on les applique comme les poudres métalliques elles-mêmes.

11 est encore utile de recourir à ces poudres, même lorsqu’on emploie un métal comme moule, pour éviter que la couche déposée n’y adhère, ce qu’on ne prévient pas toujours avec les alcalis, suivant la méthode de M, Spencer. Pour recouvrir de poudre la surface métallique, on y répand d’abord un peu d’huile essentielle qu’on laisse s’évaporer en grande partie, et on la frotte avec la poudre.

De même que pour la dorure et l’argenture, la température à laquelle on opère modifie le résultat : pour obtenir des couches offrant toute la dureté possible, il faut opérer entre 4o à 70 degrés, et maintenir le même degré de chaleur pendant toute l’opération , si l’on veut avoir un grain uniforme.

Nous avons dit qu’on avait reproduit des planches gravées et des médailles : on peut, par les procédés galvanoplastiques, copier des cachets, des empreintes de toute sorte ; des planches sur bois, et même des images daguerriennes.

EXTRACTION DES MÉTADX.

On a fait plusieurs tentatives d’extraction des métaux, par les procédés électro-chimiques. Il paraît qu’une exploitation de minerai d’argent, fondée sur leur emploi et dirigée par un beau-frère de M. Becquerel, est, au Chili, en voie de prospérité.

MM. Gaultier de Claubry et Dechaud ont eu l’idée de les faire servir à l’exploitation des mines de cuivre. Le procédé de ces chimistes consiste è obtenir d’abord k l’état de sulfate, le cuivre dont on veut opérer la réduction. La dissolution de sulfate de cuivre doit avoir une certaine densité, on fait arriver à sa surface une dissolution moins dense de sulfate de fer : dans celle-ci est une plaque de fonte que l’on met en communication avec une lame de cuivre placée au fond de la dissolution cuivrique. Le courant s’établit, le cuivre se dépose sur la lame de cuivre, le fer et le silicium de la fonte se dissolvent.

La dissolution ferrique va donc en se concentrant de plus en plus, tandis qu’à mesure, la dissolution de cuivre s’appauvrit.

Il faut donc, car il est important que les liqueurs ne se mêlent pas, les remplacer continuellement par d’autres liqueurs ayant la densité convenable. Nul doute que ce procédé ne soit un jour appelé , en raison de la pureté des produits qu’il fournit, à jouer un rôle important dans l’industrie.

Il semble offrir de grandes chances de succès, d’abord relativement à l’économie, car les fontes les plus mauvaises sont encore assez bonnes pour y servir. Non-seulement, tout le fer peut se dissoudre et donner du cuivre, équivalent pour équivalent; mais le silicium, le phosphore, etc., que la fonte peut contenir, concourent à la réaction et produisent un effet utile.