CHAPITRE IX

page 47, aux expériences de Uavy, relatives à l'action voltaïque sur les chairs musculaires.

Brandt a observé que l'albumine, ou blanc d'oeuf, se coagule au pôle positif. MM. Prévost et Dumas ont reconnu, en outre, qu'il se formait au pôle négatif une substance analogue à la gelée parfaitement transparente, et possédant les propriétés du mucus; ces deux produits sont, l'un de l'albumine combinée avec un acide, l'autre de l'albumine combinée avec un alcali.

M. Dutrochet, en reprenant cette question à l'aide du microscope, a observé des faits intéressants qui montrent que ces deux combinaisons, en se rencontrant vers le milieu de l'intervalle qui sépare les deux électrodes, donnent lieu à un précipité d'albumine, qui lui avait semblé d'abord avoir une organisation, mais qui, en réalité, n'était qu'un magma.

Emploi de l'électricité comme moyen d'anali/sc chimique. M. Becquerel (38) a montré que, lorsqu'on décomposait électrochimiquement des dissolutions contenant du plomb ou du manganèse, ces deux métaux se suroxydaient au pôle positif, de sorte qu'il était possible de séparer facilement le manganèse du fer et le plomb de l'argent ou du cuivre avec lesquels ces métaux étaient combinés; l'énergie du courant doit être en rapport avec la quantité de manganèse ou de plomb contenue dans la dissolution: ce procédé est tellement délicat, qu'on accuse la présence de un milligramme d'acétate ou de sulfate de manganèse dissous dans un gramme d'eau.

M. Becquerel (39) a donné un moyen de séparer l'or d'une dissolution qui contient du cuivre, du fer ou du plomb; l'art consiste, en employant l'appareil simple, de prendre pour électrode positive le métal que l'on veut laisser dans la dissolution ; c'est ainsi que, dans le traitement électro-chimique , comme on le verra, lorsque l'on veut séparer l'argent du plomb, on se sert d'une électrode positive de plomb.

On peut faire usage encore, dans un grand nombre de cas, de la loi des masses, qui permet de retirer d'une dissolution une substance à l'exclusion des autres; il suffit pour cela de proportionner les rapports des quantités de substances dissoutes.

§ IV. Actions èlcctro-clii iniques lentes.

Réduction de; métaux et formation de divers produit* cristallisés. Les effets résultant des actions lentes peuvent former deux

22G DE l'ÉLECTBICTTÉ KT DU MAGNÉTISME.

séries: la première comprend ceux que l'on obtient directement avec l'électricité; la seconde, les effets produits naturellement dans les diverses formations terrestres avec le concours des forces électriques, bien avéré ou probable. Passons en revue rapidement ces deux séries d'effets :

On avait remarqué que les objets en argent qui séjournaient longtemps dans une fosse d'aisances étaient transformés, par un effet de cémentation, en sulfure d'argent cristallisé, sans changer de forme; que les médailles de plomb recouvertes d'une feuille d'or très-mince s'altéraient beaucoup plus rapidement que celles qui n'étaient pas recouvertes; que le fer était d'autant plus altéré sous les influences atmosphériques, que sa surface était couverte ça et là d'oxyde: tous ces effets avaient erlecthement une origine électrique due à des actions de contact.

Bucholz (40) a observé le premier que les métaux, leurs dissolutions et l'eau constituaient des couples voltaïques dont l'action était suffisante pour décomposer la dissolution avec réduction des bases. Dans chacun de ces couples il y a deux courants cheminant dans le même sens : courant dû à l'action de l'eau sur le métal; courant provenant de la réaction des deux liquides l'un sur l'autre. Or ces effets n'ont lieu qu'avec les sels de cuivre, d'argent, etc., et nullement avec le zinc, le fer et l'étaiu , attendu que leurs dissolutions attaquent plus ces métaux que ne le fait l'eau; dans ce cas, il y a courant eu sens inverse; il en résulte que le principe n'est pas aussi général que l'avait avancé Bucholz.

D'un autre côté, Davy (il), dans le cours de ses recherches électro-chimiques, essaya de préserver le doublage en cuivre des vaisseaux de l'action corrosive de l'eau de mer, en fixant çà et là sur la surface du doublage de petites plaques de zinc ou de fonte plus oxydable que le cuivre, et rendant ainsi celui-ci négatif; mais on ne tarda pas à reconnaître que les feuilles de cuivre, tout en étant préservées, se recouvraient, en raison de leur état négatif, de carbonate de chaux et de magnésie, de coquilles et de plantes dont le poids retardait la marche du navire; on fut obligé de renoncer à ce mode de préservation.

On a cherché depuis à atteindre ce but en substituant au cuivre le bronze, composé de 94 parties de cuivre et de G d'étain; les molécules de cet alliage pouvant être considérées comme autant de couples voltaïques, l'eau de mer devait tendre sans cesse à enlever l'etain qui joue le rôle d'élément électro-positif. Des expériences faites

CSIAPITKE IX. 227

en France et en Angleterre (42) parurent d'abord favorables à l'emploi du doublage en bronze fondu et fixé avec des clous de même alliage; mais de nouvelles expériences firent donner la préférence au doublage en cuivre. Le doublage en zinc n'a été adopté dans la marine marchande que pour des cas spéciaux.

La question des actions électro-chimiques lentes en était là lorsque M. Becquerel, ayant analysé les effets électriques produits dans les actions chimiques, eut l'idée de faire servir ces mêmes effets à la production d'actions chimiques analogues à celles qui ont lieu dans les parties de la couche terrestre où l'eau et l'air pénètrent, et où il existe des substances sur lesquelles ils réagissent ; il a employé à cet effet des appareils simples ou composés, fonctionnant pendant des mois, des années, et constituant des couples ou des piles à courant constant.

M. Becquerel (43) a montré d'abord, en 1827, qu'avec un couple thermo-électrique formé de deux fils de cuivre réunis par un de leurs bouts, au moyen de deux crochets passés l'un dans l'autre, et plongeant les deux bouts libres dans une dissolution de sulfate ou de nitrate de cuivre, on décomposait la dissolution en chauffant à droite ou à gauche des points de jonction, au moyen d'une lampe à alcool ; la même année (-ii), il fit connaître un appareil simple avec lequel on obtenait cristallisés les doubles chlorures, doubles iodures, doubles sulfures métalliques et alcalins, puis les chlorures, les iodures et les sulfures simples métalliques, en décomposant électro-chimiquement les premiers; il décrivit en même temps une autre disposition pour obtenir directement les chlorures de cuivre et d'argent, ainsi que le protoxyde de cuivre cristallisé. L'appareil simple (45) pour obtenir cristallisés plusieurs oxydes métalliques, tels que les protoxydes de cuivre et de plomb, etc., se compose d'un couple formé d'une dissolution concentrée d'un sel à base de cuivre ou de plomb et d'un autre qui ne l'est pas, et d'une lame de l'un de ces deux métaux; la dissolution saturée est positive relativement à celle qui ne l'est pas, et attaque moins le métal que l'autre ; le tout est disposé de manière à ce que les actions électro-chimiques soient très-lentes. L'oxyde de zinc (46) cristallisé dans le système régulier s'obtient en faisant réagir lentement un couple zinc et platine sur une dissolution de zincate de potasse, etc.

M. Becquerel (47) a décrit un autre appareil, à l'aide duquel il obtient cristallisées diverses substances, et notamment le soufre.

Le peroxyde d'argent cristallisé s'obtient facilement, comme

Ritter l'a reconnu, au pôle positif d'une dissolution d'argent soumise à l'action voltaïque. Les peroxydes anhydres de plomb et de manganèse se forment également au pôle positif.

Le peroxyde hydraté jaune de plomb a été obtenu par M. Becquerel (49), en soumettant à l'action d'un courant provenant de quelques couples à courant constant, au moyen de deux lames de platine plongeant l'une dans une dissolution d'oxyde de plomb dans la potasse et l'autre dans de l'acide nitrique, les deux liquides étant séparés l'un de l'autre avec un diaphragme, et la dissolution mise en rapport avec l'électrode positive. Peu à peu, la lame de platine qui se trouve dans cette dernière se recouvre d'un dépôt jaune de peroxyde hydrate de plomb. Il a fait usage également (49) des appareils simples fonctionnant longtemps pour opérer la réduction de la silice, de la glucine, de l'alumine, de la magnésie, etc., et obtenir cristallisés les corps simples dont elles dérivent, tels que le silicium, le glucium, l'aluminium, le magnésium, etc.

M. Golding-Bird(SO), en 1837, a obtenu les mêmes réductions en moins de temps, avec les mêmes appareils, et employant en outre un couple à courant constant. Il a obtenu également par ce moyen l'amalgame de potassium.

M. Becquerel a reproduit électro-chimiquement l'altération qu'éprouve un objet en argent qui a séjourné longtemps dans une fosse d'aisance, lequel est transformé en totalité en sulfure d'argent cristallisé. Ses recherches à cet égard l'ont mis sur la voie pour décomposer la galène (sulfure de plomb) par les actions combinées de l'eau salée et du sulfate de cuivre. Le résultat a été 1° du chlorure de plomb en aiguilles; 2° du sulfate de plomb en octaèdres cunéiformes comme les cristaux naturels ; 3° du sulfure noir de cuivre non cristallisé.

Il a produit également les phosphates de chaux et de fer (51). Il a obtenu le phosphate de chaux, le carbonate de chaux, l'arragonite cristallisée et le plomb carbonate cristallisé, en faisant réagir pendant plusieurs années une solution de double carbonate de soude et de cuivre sur un couple plomb et platine ; le cuivre carbonate bibasique , ou malachite , en cristaux aciculaires à l'aide des doubles décompositions et décompositions successives, en opérant d'abord électro-chimiquement, puis en ne faisant intervenir que les affinités. Ce procédé chimique consiste à faire réagir lentement une dissolution d'azotate de cuivre sur du calcaire poreux, qui se recouvre de cristaux aciculaires de sous-azotate de cuivre que

CHAPITEE IX. 229

l'on change en double carbonate de cuivre et de soude, puis en carbonate bibasique de cuivre, au moyen d'immersions prolongées d'abord dans une dissolution de bi-carbonate de soude, puis dans une dissolution de sulfate de cuivre.

Le cuivre sous-sulfaté (brocbantite) a été obtenu en faisant réagir lentement une dissolution de sulfate de cuivre sur du calcaire poreux; le spath calcaire (chaux carbonatée) rliomboïdal et l'arragonite, dans la réaction à des températures différentes d'une dissolution de bicarbonate de soude sur du gypse. Les phosphates et arséniates métalliques ont été produits par des moyens analogues. M. Becquerel a montré que dans la terre de semblables reactions pouvaient avoir lieu.

M. Cross (52) en 1837 a produit un certain nombre de composés cristallisés, en faisant usage de piles formées d'un grand nombre d'éléments fonctionnant avec de l'eau seulement pendant un temps plus ou moins long. Nous citerons particulièrement la silice ou quartz prisme, la pyrite de fer, plusieurs sulfures, le sulfate de baryte, etc. M. Becquerel avait opéré pendant longtemps à la température et à la pression ordinaires de l'atmosphère ; dans un travail récent (53) il a fait connaître le résultat de nouvelles expériences faites à des températures et à des pressions plus ou moins élevées, dans le but d'avoir une idée de ce qui avait dû se passer dans les terrains de sédiment lorsqu'ils furent recouverts par les roches d'épanchement, telles que le granité, les porphyres, les basaltes, etc. Les expériences ont été faites dans des tubes de verre vert très-résistant, fermés à la lampe, et dans lesquels on avait introduit les substances solides et liquides destinées à réagir les unes sur les autres, ainsi que du sulfure de carbone, pour avoir une pression de 3 à 4 atmosphères, en maintenant les tubes à une température de 100°.

Avec le gypse et le bicarbonate de soude, il a obtenu en quelques jours des cristaux nets et limpides d'arragonite ; c'est ce qui explique la présence de cette substance dans les basaltes et les terrains detrapp; des cristaux de protoxyde de cuivre il a produit encore différents sulfures métalliques et les carbonates de cuivre vert et bleu cristallisés, ainsi que d'autres composés. Il a reconnu ainsi que les actions combinées de la chaleur et de la pression donnent une activité nouvelle aux effets des actions lentes résultant du contact des solides et des liquides, ce qui permet d'expliquer certains phénomènes géologiques qui n'avaient pu l'être jusqu'ici. Action de l'électricité à faible tension sur les substances inso-

lubies. Le procédé d'expérimentation employé pour faire réagir l'électricité à faible tension sur des substances insolubles est trèssimple (34) : il suffit de mettre au fond d'un tube ces substances en parties très-divisées avec une dissolution convenablement choisie et une lame de métal oxydable, puis de fermer le tube à la lampe. Avec une dissolution saturée de sel marin, du carbonate de cuivre nouvellement préparé et une lame de fer, peu à peu le carbonate, de bleu qu'il était, devient noir, c'est-à-dire anhydre, la lame de fer se recouvre de cuivre à l'état métallique , et la décomposition est complète au bout d'un certain temps. En substituant au fer le plomb, il y a décomposition du carbonate, formation de double chlorure de plomb et de sodium en cristaux rhomboédrique, de carbonate de plomb, et probablement de chloro-carbonate. Avec le carbonate d'argent, le plomb et l'eau distillée, on a de l'argent métallique et du carbonate hydraté de plomb. Les arséniates et phosphates métalliques sont également décomposés , avec formation de différents produits; on conçoit combien ce mode d'expérimentation est fécond en applications.

Actions lentes dans le sein de la terre. Toutes les fois que deux substances conductrices de l'électricité en contact sont mouillées par un liquide qui attaque l'une d'elles, il en résulte des effets électriques donnant lieu à des actions chimiques. Des brins d'herbes ou des radicelles de plantes décomposés jusqu'à la carbonisation, de l'oxyde de fer, peuvent servir d'électrodes négatives. On conçoit, dès lors, qu'à la surface et dans l'intérieur de la terre, surtout dans les roches ou les filons crevassés, il doit exister des couples vollaïques sans nombre produisant des réactions chimiques lentes. Quant à la conductibilité propre de la terre, que les recherches sur la télégraphie électrique ont mise en évidence comme on le verra dans le chapitre XII , elle est due à l'eau , qui se trouve en plus ou moins grande proportion dans les diverses formations terrestres. C:s formations, ayant souvent une grande étendue, peuvent servir à transmettre l'électricité à des distances considérables.

Les causes qui produisent des courants terrestres sont innombrables, comme on l'a déjà dit. Prenons pour exemple les argiles qui occupent souvent une vaste étendue de pays, et qui sont plus ou moins humides , en raison de leur perméabilité. Supposons qu'une portion de ces argiles soit humectée d'eau chargée de sulfate de chaux, et l'autre d'eau seulement. Pendant le mélange des deux liquides, il y aura dégagement d'électricité; l'eau séléniteuse pren-

CHAP1TPE IX. 231

<lra l'électricité positive, et l'eau ordinaire l'éledtricfté négative : ces deux électricités se recombinent par l'intermédiaire de tous les corps conducteurs qui se trouvent près de la surface de contact, et notamment des racines et radicelles carbonisées. D'autres terrains humectés de liquides différents, comme les terrains salés et ceux qui ne le sont pas, donnent lieu à des effets semblables; à l'aide du galvanomètre et de deux lames de platine, on met en évidence ces effets (55), Si l'on substitue par la pensée aux lames de platine des corpuscules conducteurs, il en résultera des courants électriques qui agiront comme forces chimiques, et produiront une foule de réactions donnant lieu à des composés 'de nature diverse.

Les pyrites se changent en proto-sulfate de fer, au contact de l'eau et de l'air, d'autant plus promptement qu'elles sont en contact avec une substance conductrice; les pyrites aurifères (persulfure ('prouvent un autre mode de décomposition, auquel la présence de l'or contribue sans doute; elles perdent, par un effet de cémentation, leur soufre, qui est remplacé par une quantité proportionnelle d'eau; le phosphate de fer peutse former dans les tourbièresen vertu d'une action électro-chimique, comme RI. Becquerel l'a démontré (56).

Les principes généraux qui ont été exposés dans ce chapitre montrent comment l'électricité intervient dans la nature comme force chimique, en même temps qu'ils font connaître toute la fécondité de ce principe. C'est une nouvelle voie ouverte pour étudier les altérations qui ont lieu dans le corps du globe.

LISTE DES MEMOIRES ET OEVIiAC.ES CITES DANS LE Cil AHTI'.E l\.

(1) Singer, Éléments d'éîectr. cl de gàlvan., traduct. franc., p. î4o.

(2) Ann. de clam cl dephys., 2 e série, t. IV, p. 188. (2') Regnault, Traité de chimie, 1. 1, p. mô.

(3) Ann. de ckim., t xxvir, p. loi (1798).

(4) Idem, t. XL, p. 169 (1801).

(j) Philos, trans., 1823. — Faraday, Erpcr.rescar., t. I, p. 1 27 .

(6) Biblioth. britans., 1799, I. XII.

(7) Areh. d'éîectr. Genève, t. i, p. 20".

(s) .-1)1». (/<■ cl/im. cl de plnjs., 3 e série, t. XXXVII, p. 370.

(9) Idem, id. t. xxxv, p. 0.2.

(10) Comptes rendus de l'Àcad. des sciences, t. XXXVI, p. 430.

(11) rliilos. trans. , 1838 et I83i. — Faraday, Exper. researches, t. I, p. 20c

(12) i4nn.de cliim. et de phys., ¥ série, t. lviii, p. 78. Idem., t. LXXl, p. 109, et t. XLX1V, p. 103. — Biblioth. de Genève, t. XXI, p. 153.

(13! Philosoph. trans., IS39. — Arch. d'èleel. de Génère, t. 1, p. 594.

(14) Ann. de. clam, et de phys., 3 e série, t. II, p. 102 et 257.

(14') Pcgï-i Ann., t. CU, p. 1.— Arch. des se. phys., Genève, I. XXXVI, p. 350.

232 DE l'fXECTBICITÉ ET DU MAGNETISME.

(l.V Arch. d'élecl., t I, p. 281.

(16) Becquerel, Traité d'électr., t. VI, p. 365.

(16') Annales de chimie et de physique, 3 e série, t. XLI, p. lia."— Comptes rendus de l'Ac. des sciences, t. XXXVI, 390, 443 et 445.

(17) Philos, trans., 1844.

(18) Comptes rendus de l'Académie des sciences, t. XX, p. 1544.

(19) Annalender physih, t.LXXXlX, 1853.

(20) Annales de chimie et de physique, 3" série, t. LXI, p. 257.

(21) Idem, T série, t. XLXVI, p. 225.

(22) Biblioth.univ.de Genève, t. XXV et XXVI, 1854.

(23) Comptes rendus, t. XXXVIII. p. 897.

(24 ) Annales de chimie et de physique, 3 e série, 1. XLV, p. 432.

(25) Comptes rendus, t. XXH.

(26) Philos, trans., 1833, p. 33, et 1834, p- 77.

(27) Annales de chimie et de physique, 2» série, t. LXVII. (281 Comptes rendus de l'Acad., t. IV, p. 785.

(29) Idem, t. XXII, p. 1846.

(29') W. Weber, E lek t ro-dy nautique maasbeslimmung . — Aun. de cliim. et de phis., 3 e série, t. XLIX, p. 115.

(30) Idem, I. XXXII!, p. 185, et t. XXXVIII, p. 897.

(31) Annalcn der chemie and pharmac, t. LXXXII, p. 137. — Annales de chimie et de physique, t. XXXVI, p. 17.

(32) Ann. de chim. etdephys. , t. XLI1I, p. 27.

(33) Philos, trans., t. XIII et XIV. — LonJon and Edimburg, ilec. 1840.

(34) Becquerel, Traité d' électricité, t. I, p. 512.

(35) Archives de botanique, V volume.

(36) Ann. de chim., t. LXXVI, p. 257.

(37 Idem, t. xxvnr, p. 118, et t. XXX, p. 42.

(38) Ann. de chim. et de phys., 2 e série, t. LXIII, p. 380.

(39 Comptes rendus, t. XIV, p. 121.

(10) Annales de chimie et de physique, 2 e série, t. LXVI, p. 331.

(41) Idem, 1''" série, t. XXX W et XXXIX.

(42) Becquerel, Traité d'électricité et de magnétisme, l.V, l re partie, p. 59.

(43) Annales de chimie et de physique, T série, t. XXàIV, p. 158.

(44) Idem, t. XXXV, p. 113.

(45) Idem, t. XLI, p. 5, et t. XLII, p. 45.

(46) Idem, t. XLI1I, p. 131, et t. XLI, p. loi — Comptes rendus de l'Acad. des setenc. de Vins/., t. XXXIV, p. 30.

(47) Becquerel et E. Becquerel, Traité d'électricité, t. Il, p. 132.

(48) Idem, id., t. Il, p. 130.

(49) Annales de chimie et de physique, t. XLV11I, p. 337.

(50) Proc. of the royal Society, fev. 1837.— Bibl. unie, t. XII, p. 41G.

(51) Comptes rendus, t. XXXIV, p. 31, 575, 577.

(52) Becquerel, Traité d'élect., t. V, l rc partie, p. 289.

(53) Comptes rendus de l'Acad., t. XL1V, n. 938.

(54) Idem, I. IV, p. 824.

(5i) Comptes rendus de l'Académie, t. III, p. 1101. (56) Becquerel, Traité d'électricité, 1"' partie, t. v, p. 94.