Premières observations

Les premières expériences que nous avons entreprises ont eu pour objet de vérifier que l'air s’électrise par barbotage et que le flacon barboteur acquiert une charge égale et opposée.

Nous avons employé à cet effet des tubes à saturation renfermant des tampons de coton et pouvant de ce fait jouer le rôle de cylindres de Faraday. IL était essentiel de voir avant tout si les charges dues au barbotage peuvent

être ainsi interceptées, ou si, comme les ions de la flamme et les ions du phosphore, elles traversent des tampons de coton relativement longs. A cet effet, on a placé entre le barboteur et le condensateur de mesure un tube doublement coudé renfermant un tampon de coton de verre moyennement Lassé sur une longueur de 10°" environ. Ce tube peut être remplacé par un tube identique dépourvu de coton. La comparaison a donné un résultat très net : sans tampon on peut avoir des effets énormes, principalement avec l’oxygène comprimé; avec tampon les effets sont réduits à zéro. Un tampon long de 4°" ne laisse passer que des charges iufimes. Le contraste existe aussi, quoique un peu moins marqué, lorsqu'on remplace l’eau par une solution d'acide sulfurique.

En se servant d’un barboteur à eau placé dans une boîte de fer-blanc (faisant office de cylindre de Faraday), on décèle sans difficulté la charge positive produite par barbotage. En envoyant les gaz dans un condensateur cylindrique (faisant office, lui aussi, de cylindre de Faraday), on observe une charge de signe opposé; mais tout d’abord cette charge s’est trouvée beaucoup plus faible que la charge positive correspondante. Nous n'avons pas tardé à découvrir la cause de cette anomalie. Les deux cylindres étaient réunis par un raccord de caoutchouc, et une partie notable de la charge du gaz demeurait fixée sur le caoutchouc. Barus a signalé déjà la facilité avec laquelle certains ions diffusent vers une paroi de caoutchouc, et nous avons eu l’occasion d'observer sur les ions du radium un phénomène analogue. Si, comme la suite le démontrera, le barbotage dans l’eau distillée donne lieu à des ions relativement mobiles, il convient d'éviter autant que possible le passage des gaz à travers des tubes de caoutchouc.

Tenant compte de cette remarque, nous avons construit un appareil où le second cylindre de Faraday est situé

verticalement au-dessus du premier, la séparation se « & : ' 4 C

faisant seulement par une large bague d’ébonite ( fig. 3).

Dans ces conditions les deux charges observées sont sen-

siblement égales et opposées, il n’y a pas de pertes par

ala Trompe

& l£Electromêtre

Fig. 3. — Double cylindre de Faraday.

A, appel d’air filtré; B, barboteur; G, godets à connexion; GC, tampon de coton; P, paraffine.

diffusion. C’est ce qui résulte du Tableau suivant, où les nombres des colonnes IT et IIT indiquent le temps en secondes mis par le spot de l’électromètre pour parcourir 100 divisions.

de IT. III.

Eau Air Débit. (charge positive). (charge négative).

HO tue Débo ne neo 26 27 Rendleraceusbeote APR 45 47

Les deux cylindres réunis simultanément à l’électromètre donnent sensiblement zéro.

Une autre particularité qui mérite d’être signalée est la

suivante. Lorsqu'on procède, dans des conditions en apparence identiques, à des lectures successives, il existe des différences systématiques entre les premières lectures et celles qui suivent. Parfois le liquide semble présenter un effet de fatigue, analogue à celui qui a été observé dans les phénomènes photoélectriques. Plus souvent on constate un effet inverse, c’est-à-dire un accroissement de courant au cours des premières minutes. Voici un exemple de ce genre :

Aspiration à la trompe. — Barboteur à 8 tubes.

Déviation de 100 divisions.

oo

Le 16 décembre...... oo 44 HORS OMS oo) Après arrêt d'une mi-—

US EE der oo ADS) 41 42 Arnétdemrheures 002710 46 49 46 Lenridécemhre 1% DO TE 50 49

Le 18 décembre. ..... 6o 54 54,5

Ces observalions sont conformes à celles de Kôsters. L'effet doit sans doute être rapproché du fait que l’eau chargée de gaz par barbotage se comporte autrement que l’eau abandonnée quelque temps à elle-même. On a là un premier exemple de la sensibilité remarquable des phénomènes de barbotage aux traces d’impuretés. Peut-être faut-il faire intervenir aussi le changement de température produit par l’évaporation. Quoi qu’il en soit, pour des mesures précises, 1] conviendra d’opérer sans interrompre le courant gazeux et d’attendre qu'il se soit établi un régime de barbotage vraiment permanent.

Lorsqu'on veut accroître l’intensité des effets, le facteur le plus efficace est la pression. Conformément aux observations antérieures, nous avons trouvé que l’électrisalion augmente plus vite que la pression sous laquelle se fait le barbotage. C’est ce qu’il est facile d'établir en mettant un manomètre à air libre en dérivation sur l’orifice

de barbotage. Nous ne nous arrêterons pas sur ce sujet, qui a été spécialement étudié par Wolff {‘) et d’autres. Disons seulement que les effets n’augmentent pas beaucoup si l’on augmente le débit sans augmenter la pression. C’est surtout le travail mécanique dépensé dans le barbotage qui paraît favoriser le dégagement d’électricité.

De plus, pour que l’électrisation ait lieu, il est nécessaire qu'il y ait rupture de la surface. Il ne suffit pas que l’air soit amené violemment au-dessus de l’eau, de façon à y susciter des déformations. Ceci ne veut pas dire que la pointe du barboteur doive nécessairement être immergée; on obtient des effets tout aussi intenses en maintenant la pointe hors du liquide, mais en employant des pressions assez fortes pour que le courant d’air pénètre dans l’eau et en ressorte sous forme de bulles. En d’autres termes, le barbotage doit être effectif. L’augmentation ou la diminution des surfaces ne donne rien par elle-même. Les expériences qui ont fourni des résultats contraires dans cet ordre d'idées [Holmgren (?), Reboul (?)] ne paraissent pas à l'abri de toute objection (pulvérisation, arrachements de surfaces). En tous cas, il nous a été impossible d'observer aucun effet à l’électromètre sans rupture mécanique; le seul jeu des variations de surface ne semble pas susceptible de rendre un gaz conducteur. Une observation déjà ancienne vient à l’appui de cette manière de voir : des liquides visqueux, comme l'huile de vaseline, donnent par barbotage une mousse volumineuse, entraînant des variations de surface énormes. Pourtant l’électrisation est nulle, ainsi que nous avons pu le vérifier rigoureusement.

(:) K. Wozrr, /naugural Dissertation, Kiel, 1909. (2?) HoLMGREN, Act. Unie. Lund., t. XXXI, 1895. ($) ReBouz, Ann. de Chim. et de Phys., t. XIV, 1908, p. 433.