CHAPITRE \ll

après des recherches très-précises, il en a conclu que les courants électriques sont dus à des changements moléculaires toujours plus ou moins irréguliers pendant la propagation de la chaleur, irrégularités que l'on ne rencontre pas avec les autres moyens de déterminer les températures.

Mais si le thermo-multiplicateur ne peut remplacer sous le rapport de l'exactitude le thermomètre ordinaire, il peut être employé avantageusement toutes les fois que l'on cherche des différences de température instantanées et comprises entre des limites très-rapprochées, comme l'ont fait MM. Becquerel et Breschet clans leurs recherches sur la température de l'homme et celle des animaux, et que les thermomètres ordinaires ne sont pas en état d'accuser ; ces différences n'allant pas au delà de I à 3', on peut regarder comme exactes les indications obtenues, car alors les variations du thermomultiplicateur ne sont pas appréciables.

§ Il[. Dégagement de l'électricité dans les actions chimiques.

La question du dégagement de l'électricité est d'une grande importance pour applications aux arts; elle est du même ordre que celle de la production de la chaleur : aussi les recherches doivent-elles tendre à se procurer le plus d'électricité possible sous forme de courant par les moyens les plus simples et les moins dispendieux. Mais, comme les actions chimiques sont les sources les plus fécondes d'électricité, nous exposerons les principales recherches faites pour découvrir les lois du dégagement d'électricité qui en résulte.

Lorsque Volta, en décrivant la pile, annonçait que le dégagement d'électricité produit dans cet appareil était dû au simple contact des deux métaux composant chaque élément, et que le corps intermédiaire humide qui séparait deux couples voisins remplissait seulement les fonctions de conducteur, il s'appuyait sur un principe que la science a écarté depuis. On sait aujourd'hui que le dégagement d'électricité n'a lieu qu'autant que le contact est suivi d'une action mécanique, physique ou chimique, c'est-à-dire qu'autant qu'il y a un travail moléculaire de produit. La pile n'en reste pas moins, en physique, la plus grande découverte des temps modernes.

Les premières expériences entreprises dans le but de recueillir de l'électricité dans les actions chimiques ont été faites d'abord par Lavoisier et Laplace, puis psr Volta et de Saussure (page 13 :

1K2 DE l/ÉLECTBICIlÉ ET DU MAGNÉTISME.

mnis les résultats qu'ils obtinrent étaient tellement complexes qu'ils ne purent arriver à formuler aucune loi. D'un autre côté, les opinions contradictoires émises par Volta, Fabroni, Wollaston et Dsvy sur la cause du dégagement de l'électricité dans la pile, comme ou l'a vu page 20, tenaient les esprits en suspens sur l'influence que pouvait exercer l'action chimique: la découverte d'OKrsted mit un terme à cette indécision en fournissant les moyens d'étudier la question de manière à la résoudre complètement.

En l« v 23. ÛErsted ((il) inséra dans les Annules de chimie el i.'e physique une note sur quelques applications faites avec le multiplicateur de Schwcegger. Dans cette note, il mentionnait les effets électriques contraires obtenus par M. Avogadro , en plongeant différents couples métalliques dans de l'acide nitrique concentré et dans de l'.eide nitrique étendu. Il se bornait à dire, en mentionnant le couple antimoine et arsenic, que le phénomène d'inversion pa-, raissait être en rapport avec l'action chimique qu'exerce l'acide sur les deux métaux dans ses différents degrés de concentration ; on a vu fpage '.11) que Davy avait déjà signalé le renversement des I ('des d'une pile chargée avec le sulfure de potassium. Il cite encore le fait suivant : si l'on plonge successivement deux lames de zinc dans de l'acide sulfurique ou chlorhydriquc étendu, la lame qui est plongée la première se comporte envers l'autre comme le métal le plus positif. OErsted ne tira aucune conséquence de ces faits.

M. Becquerel (62), sans avoir eu connaissance de la note remise par Œrsled à Arago pour être insérée dans les Annales', et qui n'était pas encore imprimée, communiquait à l'Académie des sciences, dans la séance du 19 mai 18-2.3, un mémoire dans lequel il exposait ses premières recherches sur les phénomènes thermo- électriques et sur les effets électriques produits dans les actions chimiques.

i\l . Becquerel s'exprimait ainsi : En plongeant l'un après l'autre, dans de l'acide nitrique ordinaire, les deux bouts du fil de cuivre d'un galvanomètre, l'action chimique était énergique, et l'aiguilleaimantée était, fortement déviée; le bout plongé le premier prenait au liquide l'électricité positive. En variant les expériences, il reconnut que le sens du courant était déterminé par le bout qui était le plus attaqué, celui-ci devenant négatif; en opérant avec deux fils de platine fixés aux extrémités du galvanomètre, il n'y avait courant qu'autant q îe l'on versait quelques gouttes d'acide chlorhydrique près de l'un des fils de platine immergés, pour que le métal fut attaqué; dans ce cas , le fil attaqué et ut négatif. Enfin', en

CHAPiini; vu. 163

faisant réagir un acide sur un alcali, il observa que pendant leur combinaison , l'acide prenait l'élcclricité positive, et l'alcali l 'électricité négative. La loi générale qui régit le dégagement de l'électricité dans les actions chimiques fut exprimée dans ce mémoire comme il suit : «Quand un corps se combine avec un autre, celui qui se comporte comme acide rend libre de l'électricité positive, et celui qui agit comme alcali, de l'électricité négative. »

M. Becquerel \H3) présenta à l'Académie des sciences, dans la séance du 7 juillet 1821, un mémoire ayant pour titre : Des effets électriques qui se développent pendant diverses actions chimiques. Dans ce mémoire il démontra l'exactitude de la loi qui régit ces effets, en se mettant a l'abri de toutes les causes qui compliquaient le phénomène, non- seulement dans les cas cites précédemment, mais encore dans la combinaison des alcalis avec les oxydes. 11 annonça en même temps que les doubles décompositions ne dégageaient pas d'électricité. Il fit voir, dans le même mémoire, que les effets électriques obtenus avec un circuit composé d'un seul métal et d'un liquide additionné de quelques gouttes d'un autre liquide capable d'attaquer l'un des bouts de la lame ou du lil de métal, étaient encore les mêmes que dans un circuit mixte de deux métaux, en interposant entre eux une bande de papier humide, pour éviter l'effet de l'action électromotrice de contact, si toutefois elle existait.

Le 22 septembre 1823, M. Becquerel ((54) fit connaître à l'Académie des sciences un procédé à l'aide duquel on pouvait mesurer l'intensité de l'action chimique au moyen des effets électriques qui en résultaient. Deux mois après (651, il décrivit les effets électriques produits par la réaction des acides et des alcalis sur l'eau et dans les actions capillaires. 11 indiqua ensuite un procédé à l'aide duquel on peut reconnaître de très-petites quantités de cuivre alliées à l'or.

Le d2 avril 1824, il exposa à l'Académie des sciences ;i!6) les effets électriques de tension obtenus dans les actions chimiques au moyen de l'électroscope condensateur de L5olmenberger qu'il avait perfectionné, effets qui étaient les mêmes que ceux accusés par le galvanomètre. Il décrivit en même temps un procédé à l'aide duquel on peut rendre sensibles les altérations que certaines dissolutions éprouvent au contact de l'air. Il suffit, pour cela, de placer dans la dissolution deux. lames de platine en rapport avec un galvomèlre, d'en refrer une. et de la replonger quelques inst.m's

1(54 liK L ELECTRICITE tT DU MAGNETISME.

après : il en résulte un courant dirigé clans un sens tel que la lame replongée, et qui a été en contact avec l'air, prend l'électricité positive.

M. Becquerel (67), le 31 mai 1824, exposa devant l'Académie la théorie de la distribution de l'électricité dans la pile de Volta, au moyen des effets électriques produits dans la réaction des liquides sur les métaux. Léo juillet suivant ( 68), il fil voir quels étaient les effets électriques produits dans le contact de certaines flammes et des métaux et dans la combustion; mais il reconnut que dans la combustion , qui n'est autre que la combinaison de l'oxygène avec un corps combustible, les effets observés se compliquaient d'effets thermo-électriques contre lesquels il se mit en garde plus tard.

Les décompositions chimiques devaient donner lieu à des effets électriques inverses de ceux qui se manifestent dans les combinaisons; M. liecquerel mit ce fait en évidence (69), le 3 octobre i 824 , à l'aide d'une éponge de platine plongée dans l'eau oxygénée: l'éponge ; en se recouvrant d'oxygène au moment de son immersion dans l'eau oxygénée, devenait négative, état électrique qui lui était communiqué par l'oxygène à l'instant où il abandonnait l'eau. Dans ce mémoire, où il décrivait toutes les expériences relatives à la décomposition de l'eau oxygénée, il montra comment on pouvait mettre en évidence les effets électriques produits dans les actions chimiques en opérant avec deux lames d'or, de l'acide chlorhydriqueou nitrique, versant près de l'une d'elles quelques gouttes d'une dissolution de nitrate ou de chlorure alcalin, et en déduisit un procédé éleclro chimique pour découvrir dans une dissolution la présence d'un de ces deux sels.

Ainsi, en moins de deux ans, il posa les lois générales de dégagement de l'électricité dans les actions chimiques, et l'on verra dans le chapitre suivant que, quelques années plus tard, il compléta son œuvre en créant les piles à deux liquides ou à courants constants.

Mi Ponillet (70), dans un mémoire présenté à l'Académie des sciences en 18'23, exposa le résultat de ses recherches sur l'électricité des fluides élastiques et sur une des causes de l'électricité de l'atmosphère, questions qui avaient déjà occupé Laplace, Lavoisier, Volta et de Saussure (p. 13). Voici les principales conséquences qu'il en déduisit :

l" Dans la combustion du charbon, ce corps prend l'électricité négative ; l'oxygène, et par suite le gaz acide carbonique, l'électricité positive : ce qui est conforme aux lois qui régissent le dégage-

Cll.U'ITUF. VII. !C>

ment de l'électricité dans les actions chimiques. M. Matteueci a avancé, depuis, que le dégagement d'électricité n'avait pas lieu lorsque l'air était très-sec, et que dès lors le fait était infirmé. Ce fait est vrai, mais n'infirme pas la loi générale du dégagement de l'électricité dans les aclions chimiques, attendu que l'oxygène de l'air, n'étant pas conducteur de l'électricité, ou bien ne faisant pas partie d'une électrolyte, ne saurait donner de l'électricité qui pût être recueillie lors de sa combinaison avec le charbon.

2° Dans la combustion de l'hydrogène, l'intérieur de la flamme est négatif, et l'extérieur positif.

Dans ce dernier cas, les effets ayant été observés avec des spirales de platine, il en est résulté des effets thermo-électriques semblables à ceux attribués à la combustion de l'hydrogène, ce qui complique le phénomène; M. Becquerel, qui en a fait la remarque, a donné un moyen d'éviter ces effets complexes (71).

.'(" Le développement de l'action végétale, immédiatement après la germination des graines, alors que les tigelles reçoivent l'action de la lumière, dégage de l'électricité ; la jeune plante est négative, comme le charbon dans la combustion ; le gaz acide carbonique, en s 'échappant, emporte de l'électricité positive.

Suivant M. Pouillet, l'action des végétaux sur l'oxygène de l'air est une des causes les plus puissantes et les plus permanentes de l'électricité atmosphérique. Nous ne partageons pas son opinion à cet égard; nous en ferons connaître plus loin les motifs.

Le même physicien (72), dans un second mémoire, lu à l'Académie des sciences le A juillet 1823, est revenu sur l'électricité qui se développe dans les actions chimiques et sur l'origine de l'électricité de l'atmosphère. 11 a commencé par montrer, contrairement à l'opinion de plusieurs de ses devanciers , que 1 evaporation de l'eau parfaitement pure ne donne pas d'électricité, ainsi que celle de plusieurs acides; mais que, lorsque l'eau contient en dissolution de la strontiane, et qu'on la projette dans un creuset de platine convenablement chauffé, il y a un dégagement d'électricité bien marqué, à l'instant où le liquide qui avait formé une petite sphère éprouve un frémissement à la suite duquel il disparait complètement. Le creuset est positif, et la vapeur négative. M. Pouillet dit bien : le degré de chaleur du creuset, qui produit le frémissement et la subite séparation des éléments, est la seule cause qui donne les fortes tensions ; mais il faut ajouter que c'est là la seule cause du phénomène. En mêlant à l'eau de l'ammoniaque, celle-ci, en se va-

porisant, prend de l'électricité positive; en y substituant de l'acide sull'urique, qui est moins volatil que l'eau, celle-ci, pendant l'évaporation, prend également de l'électricité: dans ces deux cas, les effets électriques sont dus à des décompositions chimiques.

En opérant avec des solutions salines faibles, on a également, d'après M. l'ouillet, de l'électricité par la ségrégation chimique qui accompagne l'évaporation; il a pris pour exemple une solution étendue de chlorure de sodium, à cause de l'analogie qui existe entre les résultats qu'elle présente et les phénomènes qui ont lieu à la surface des eaux. Il s'ensuivrait donc que l'évaporation pure et simple de l'eau à la surface des mers serait une cause incessante de production d'électricité ; mais il n'en est pas ainsi, car Peltier (73) a prouvé que, dans l'évaporation des solutions salines, il n'y avait production d'électricité qu'à l'instant de la décrépitation j c'est-à-dire lorsque l'eau interposée s'échappait. M. Pouillet, comme nous venons de le dire, avait signalé ce cas, mais non pas comme unique. Il fut démontré dès lors que l'évaporation de l'eau à la surface des mers ne dégage pas d'électricité. .

M. Gaugain (74) a cherché à montrer que l'électricité produite dans l'expérience précédente était due à un frottement analogue ii ce'ui qui est produit dans l'expérience d'Armstrong, c'est-à-dire au frottement contre la paroi du vase des globules d'eau emportés par la vapeur. On a vu (page 13(1) que le frottement des gaz ou des vapeurs pouvait donner lieu à un dégagement d'électricité dans des circonstances du même genre.

M', de la Rive (75), en 1828, publia des recherches intéressantes sur la cause de l'électricité voltaïque, qui le conduisirent aux mêmes conséquences que celles qui résultent des expériences précédemment mentionnées (pages 162 et 1 03). Un couple d'or et de platine très-purs, en contact avec de l'acide nitrique, ne fonctionne qu'autant qu'on ajoute quelques gouttes d'acide chlorhydrique pour attaquer l'or. En étudiant le courant produit par l'action mutuelle de diux liquides, il reconnut que celui qui se comportait comme acide prenait l'électricité positive, et celui qui agissait comme alcali , l'électricité négative. Ces deux faits, bases de l'électro-chimie, avaient été observés par M. Becquerel en 1823 et 1824. M. Delarive démontra ensuite que le sens du courant, dans un couple composé de deux métaux différents, change suivant que l'on emploie pour le rendre actif un liquide qui attaque l'un ou l'autre métal , celui qui