Entretien des couples secondaires. — Quand un

(1) Les lames de plomb neuves présentent cependant, à im certain degré, ces effets d'absorption de gaz, après qu'on a changé deux ou trois fois seulement le sens du courant primaire. Elles passent successivement par les nuances les plus claires et les plus foncées du peroxyde de plomb, ou reprennent des teintes métalliques d'un gris blanc argentin, suivant le gaz qui agit à leur surface. Les gaz sont absorbés pendant le temps très court correspondant au développement de ces couclies minces d'oxyde et de métal réduit.

couple secondaire est considéré comme suffisamment /orme, les intervalles de repos de plusieurs mois, loin d'être utiles^ comme pour l'opération même de la formation^ tendraient à augmenter la résistance des couples et à rendre leur charge plus longue et plus difficile. Il est donc préférable de les charger de temps en temps, ou de les maintenir constamment en charge par une pile faible, afin d'éviter la production, sur la surface de la lame positive, d'une couche de protoxyde de plomb peu conductrice provenant de la réduction lente et spontanée du peroxyde de plomb.

62. — Les éléments secondaires ainsi formés par le courant de 2 couples de Bunsen peuvent être chargés et maintenus en chargée à l'aide d'une pile de trois éléments de Daniell ou de Callaud remplis d'eau pure, tels que ceux qui servent dans la télégraphie. On n'obtient point, il est vrai, une charge aussi forte qu'avec les éléments à acide nitrique, mais l'emploi de cette source primaire est d'un usage plus commode dans un grand nombre de cas.

63. — Effets produits par les couples secondaires à lames de plomb. — On peut obtenir, avec les couples secondaires que nous venons de décrire, des effets temporaires calorifiques, magnétiques, etc., beaucoup plus intenses que ceux que produirait la pile primaire employée pour les charger. Nous en indiquerons les applications dans la seconde partie de cet ouvrage. L'appareil représenté (fig. 12) (45) a été disposé surtout en vue de la démonstration des effets calorifiques, et nous avons déjà

mentionné quelques-uns de ces effets (40-41-o6). En associant en surface 4 ou 5 de ces couples, on peut fondre de gros fils de fer ou d'acier et obtenir des globules fondus de 7 à 8 millimètres de diamètre. Il suffît, pour cela, de rapprocher peu à peu les pinces de l'appareil, à mesure que les fils métalliques entrent en fusion.

Fi:^. 13.

Fie-. 14.

64. — Nous avons fait une étude particulière de ces globules, en raison de quelques analogies remarquables qu'ils nous ont paru présenter et que nous indiquerons dans la quatrième partie. En les examinant à l'aide d'une loupe et d'un verre foncé, pendant qu'ils sont en fusion et qu'ils jettent un vif éclat, sous l'influence du puissant courant électrique de quantité qui les traverse, nous avons observé les phénomènes suivants (fig. 13) :

— 1° Leur surface liquide incandescente paraît agitée, ondulée et parsemée de taches de toutes dimensions, produites par des bulles gazeuses qui viennent de l'intérieur des globules, où elles causent aussi une vive effervescence; — 2° ces bulles se développent si rapidement,

qu'il est difficile de saisir leurs diverses phases ; on y distingue néanmoins des ombres, des pénombres et des parties brillantes ; — 3° elles finissent par percer l'enveloppe liquide, en projetant des parcelles incandescentes; — 4° les globules refroidis présentent une surface ridée et mamelonnée ; — o° on reconnaît qu'ils sont creux et que leur enveloppe est d'autant plus mince que le métal renfermait plus de gaz en combinaison.

Lorsque ces globules ont acquis un certain volume, ils se détachent souvent spontanément des extrémités du fil métallique; mais quelquefois ils restent suspendus à l'extrémité de l'un des fils, et pendant le court instant qu'ils se maintiennent incandescents, après l'interruption du courant, on voit encore des taches se produire, et des bulles se dég-ager à leur surface (fig\ 14).

Cela vient de ce que ces globules, si exigus qu'ils soient, présentent encore une petite masse de matière portée à une très haute température, dans laquelle le mouvement calorifique provenant lui-même du mouvement électrique antécédent, ne s'anéantit pas immédiatement; les effets chimiques résultant de l'élévation de température (tels que l'oxydation du carbone, si le fil est est en acier) succèdent aussi, pendant un instant, au passage du courant électrique et se manifestent par les bulles gazeuses qu'on observe à la surface des g'iobules.

Ces effets pourraient être produits, sans doute, avec toute autre source d'électricité dynamique de quantité suffisante ; mais nous les signalons ici comme étant obtenus, avec les couples secondaires, d'une manière plus facile

et plus commode pour l'étude que par tout autre moyen.

65. — Effets magnétiques. — Les effets magnétiques que produisent les couples secondaires, par leur décharge, sont aussi très énergiques. Des électro-aimants à gros fil peuvent être ainsi plus fortement aimantés que par les piles ordinaires, dont la surface est beaucoup moindre et qui, par suite, ne sauraient fournir, en un temps donné, une aussi g'rande quantité d'électricité. Des aimants artificiels puissants peuvent être facilement constitués, d'autant plus que, dans ce cas, il suffit de faire passer un instant le courant dans l'hélice dont on entoure les barreaux d'acier destinés à être aimantés.

Les expériences d'électro-dynamique, dans lesquelles les fils conducteurs doivent être traversés par la plus grande quantité possible d'électricité, peuvent être répétées avec succès à l'aide des couples secondaires.

S'il s'agit de mettre en fonction un moteur électro-magnétique, non pour obtenir un travail continué pendant longtemps, mais pour l'exécution de quelques expériences ou pour la démonstration, ces couples peuvent encore être employés avantageusement. Lorsque le circuit des électroaimants n'est pas trop court, le courant du couple secondaire ne se dépense pas aussi rapidement, et nous avons pu, même avec des couples secondaires de surface beaucoup plus petite que celle du couple représenté figure 12, obtenir, par une seule décharge, la rotation d'un petit moteur électro-magnétique prolongée pendant plus d'une heure.

Ces -couples peuvent être enfin employés aussi pour

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mettre en fonction les bobines d'induction et réaliser un grand nombre d'expériences, à l'aide d'une seule décharge.

66. — Formation de l'ozone dans les couples secondaires et les voltamètres à électrodes de plomb. — Nous avons remarqué, en faisant usage des couples secondaires à lames de plomb, qu'il s'en dégageait souvent une forte odeur d'ozone, particulièrement quand on rechargeait les couples en sens inverse, à l'aide d'un courant assez fort.

Les métaux inoxydables, tels que l'or et le platine, étaient considérés comme les seuls qu'on pût employer pour obtenir l'ozone par l'électrolyse de l'eau. En étudiant, à ce point de vue, les voltamètres à électrodes de plomb, nous avons trouvé que l'ozone pouvait être aussi bien produit par des électrodes de plomb que par des électrodes de platine, et même en plus forte proportion (^).

On peut s'en assurer facilement en prenant deux voltamètres, dont l'un est formé par des fils de platine, l'autre par des fils de plomb de même longueur et de même diamètre, et les faisant traverser par un même courant de 10 éléments de Bunsen. En plongeant des bandes de papier ioduré et amidonné dans des tubes ouverts placés au-dessus du fil positif de chaque voltamètre, on les voit bleuir dans l'un et dans l'autre, et l'on peut observer que le papier plongé dans l'oxygène du voltamètre à fils de plomb bleuit plus rapidement et avec plus d'intensité que le papier plongé dans l'oxygène du voltamètre à fils de platine.

(1) Comptes rendus, t. LXIII, p. 181. 1866.

La vivacité de l'odeur, la rapidité d'oxydation de l'argent, offrent aussi une différence facilement appréciable.

En faisant dégager simultanément l'oxygène ozone des deux voltamètres dans des dissolutions semblables d'iodure de potassium, la dissolution soumise à l'action de l'oxygène du voltamètre à fils de plomb se colore plus fortement en jaune que celle qui est traversée par l'oxygène du voltamètre à fils de platine, et l'on trouve que la quantité d'iode mise en liberté par l'ozone du voltamètre à fils de platine n'est environ que les |-de celle qui est fournie par l'ozone du voltamètre à fils de plomb.

Il faut que le voltamètre à fils de plomb ait été préalablement un peu /on?ze, comme les couples secondaires (53), de manière à ce que la coucbe de peroxyde de plomb produite au pôle positif couvre bien le métal.

67. — Cette production d'ozone, plus abondante avec des électrodes de plomb qu'avec des électrodes de platine, est un fait assez difficile à expliquer dans l'état actuel de nos connaissances sur l'ozone.

Cependant il nous semble qu'on peut s'en rendre compte, en considérant que la plus ou moins grande métallité de Télectrode doit influer sur le développement de l'ozone. On sait avec quelle facilité ce corps est absorbé par les métaux ou, en général, par les matières oxydables, comment l'argent, que l'air ne ternit point, noircit sous son influence.

Il est donc permis de croire que le platine lui-même n'est pas absolument sans action sur l'ozone, à mesure qu'il se développe dans un voltamètre à fils de ce métal.

et qu'une certaine portion de l'ozone développé peut être détruite, tandis que, dans un voltamètre à fils de plomb, le fil positif, une fois bien recouvert de peroxyde insoluble dans l'eau acidulée, constitue une électrode moins métallique que le platine et favorise moins la destruction du l'ozone.

Ce qui semblerait le prouver, c'est qu'en comparant la quantité d'ozone produite par des fils et des lames de plomb, nous avons obtenu plus d'ozone avec des fils qu'avec des lames, et en employant au pôle positif, dans un voltamètre, une pointe très courte et très fine en plomb, nous avons eu plus d'ozone qu'avec un fil plus gros et d'une certaine longueur. Il en résulterait donc que, moins l'électrode offre de surface, mieux l'ozone se produit, de sorte que, s^il était possible de décomposer l'eau sans électrode ou avec une électrode aussi peu métallique ou oxydable que possible, on aurait la proportion maximum d'ozone dans un voltamètre. La formation d'ozone à l'aide de l'électricité statique par simple influence, comme l'ont constaté MM. Frémy et Ed. Becquerel, ou par l'effluve de la bobine d'induction dans les tubes de MM. Siemens, Houzeau, de Babo, Boillot, A. Thénard, Berthelot, etc., nous paraîtrait appuyer cette manière de voir.

68. — Voile d'oxyde produit, au pôle positif, pendant la décharge des couples secondaires. — Nous avons fait remarquer plus haut, dans l'étude du voltamètre à électrodes de plomb (18), que la réduction du peroxyde de plomb formé sur l'électrode positive, sous l'action du courant primaire, n'était pas la seule action chimique produite

ni la seule cause de la force électro-molrice du courant secondaire, mais que l'autre électrode de plomb s'oxydait en même temps, par suite de la décomposition de l'eau à l'intérieur du couple secondaire lui-même.

Celte oxydation, à peine visible dans un voltamètre, esL rendue évidente dans les couples secondaires, pendant leur décbargc, par un phénomène très net.

Si on décharge un de ces couples, en faisant rougir, par exemple, un fil de platine, la lame négative conserve d'abord, dans sa partie extérieure visible, la teinte gris clair du plomb métallique, pendant presque tout le temps que dure l'incandescence ; mais, dès que le fil cesse de rougir, on voit apparaître un voile sombre qui recouvre la surface extérieure de la lame et lui donne une teinte d'un gris plus foncé. L'oxydation de cette lame par le courant intérieur du couple secondaire n'est pas assez complète ni assez prolongée pour lui donner la teinte du peroxyde de plomb ; mais son changement d'aspect physique est néanmoins appréciable et révèle le phénomène chimique produit. Pendant la plus grande partie de la décharge, l'oxydation se développait à l'intérieur de la spirale; vers la fin, elle a envahi peu à peu la lame tout entière, et, naturellement avec plus de lenteur, la partie extérieure qui n'est pas en regard de Tautre électrode.

G9. — On observe aussi, pendant la décharge des couples secondaires, surtout dans les premiers temps de leur formation, le dégagement de gaz qui se manifeste dans quelques voltamètres (13) après la rupture du courant primaire. Ici le phénomène est encore plus marqué,

surtout si on ferme le circuit du couple secondaire par un til gros, court et bon conducteur, en raison de l'intensité . du courant qui se développe à l'intérieur du couple.

70. — Durée de la décharge des couples secondaires. — Suivant qu'un couple secondaire est plus ou moins bien formé, la décharge est de plus ou moins longue durée. Ainsi un de ces couples peut rougir un fil de platine de 1 millimètre de diamètre, de une à dix minutes, selon le degré de sa formation. Mais, avec un même couple, la durée de la décharge dépend évidemment aussi de la résistance du conducteur que doit traverser le courant. Avec un couple secondaire qui ne donnerait, en employant un gros fil de platine, qu'une incandescence de quelques minutes, on peut obtenir l'incandescence prolongée pendant une heure d'un fil de platine de ^ de millimètre de diamètre.

La durée de la décharge des couples secondaires déperd donc, à la fois, de la grandeur de leur surface, de l'épaisseur des dépôts produits sur les lames, particulièrement de la couche de peroxyde de plomb qui pénètre la lame positive, et enfin de la résistance du fil conducteur par lequel on ferme le circuit secondaire.

71. — Constance du courant secondaire pendant la décharge (^), — Les résistances opposées au passage du courant secondaire, dans lequel la quantité d'électricité a plus d'importance que la tension, jouent le rôle de modérateurs ou de régulateurs, et transforment ainsi les effets

(1) Les Mondes, t. XX VU, p 474. 1872.

d'un courant d'une nature temporaire en un courant relativement constant pendant un temps assez long. Ainsi, avec une résistance de 50 mètres de fil de cuivre de 1 millimètre de diamètre, mise dans le circuit d'un couple secondaire et d'une boussole des sinus dont le fil avait une résistance de 3 mètres, nous avons obtenu une intensité sensiblement constante pendant une heure environ. 72. — Cette constance de la part d'un courant qui semblerait, au premier abord, devoir décroître continuellement, dès qu'on ferme le circuit, s'explique par la grande quantité d'électricité eininagasinée, sous forme de travail chimique, dans le couple secondaire, avec une tensio7i relativement faible.

De même qu'un vase très large contenant une grande quantité de liquide, sous une très faible hauteur, fournirait pendant longtemps, par un petit orifice, un écoulement à peu près constant et cessant d'une manière rapide, dès que le liquide arrive au-dessous du niveau de l'orifice, de même un couple secondaire de grande surface, soit qu'il rougisse un fil métallique, soit qu'il produise une déviation galvanométrique, n'accuse une diminution d'intensité que quelques instants avant de cesser complètement de fournir de l'électricité.

Le fait est frappant quand on décharge le courant secondaire en lui faisant traverser un fil fin de platine. L'incandescence se maintient longtemps uniforme et cesse presque brusquement, dès que la provision de travail chimique, accumulée dans le couple, est épuisée.