‹ Résumé de l'histoire de l'Électricité et du magnétisme, par mm. Becquerel et E. BecquerelChapitre 80 sur 86 · DE L'ELECTBICITE ET DU MAGNETISME · texte numérisé non relu

DE L'ELECTBICITE ET DU MAGNETISME

dissolution était réduite par le zinc. Il restait à découvrir une dissolution d'or qui ne présentât pas ces inconvénients; mais^en attendant, l'emploi industriel de la dorure par la pile et sa réalisation appartiennent à M. Delarive ; les perfectionnements sont venus ensuite.

L'art de la dorure en était là lorsque M. Elkington découvrit un procédé de dorure sur cuivre par immersion , qui a donné une grande extension non-seulement à la dorure , mais encore à l'argenture et à l'application de diflërents métaux sur d'autres métaux. Pour la dorure , au lieu d'une dissolution éthérée ou aqueuse de chlorure d'6r^ il a fait usage d'une dissolution alcaline d'or^ qui a été le point de départ de la dorure électro-chimique pratique. M. Elkmgton (7), qui vit sur-le-champ l'importance de ces dissolutions, prit des brevets les 22 mars J839 et 29 septembre d840, pour s'en réserver l'emploi exclusif avec les appareils électro-chimiques simples.

M. de Ruolz (8) e^t venu ensuite^ et se fit breveter plusieurs mois après ; mais^ au lieu de Tappareil simple, il fit usage d'une pile composée de plusieurs éléments. On lui doit en outre plusieurs perfectionnements : le choix de différentes dissolutions alcalisées, et une extension à l'argenture et à l'application d'autres métaux. Parmi les dissolutions qu'il a employées^ nous citerons le cyanure d'or dissous dans le cyanure simple de potassium ; le cyanure d'or dans les cyano-ferrures jaune et rouge, etc. L'emploi de la pile et celui de l'électrode solubfe ont permis de supprimer le diaphragme.

De nombreux perfectionnements ont été introduits depuis dans la dorure et l'argenture électro-chimique, entre autres par M. Christofle, qui a donné une grande extension aux applications. On a étendu aussi les principes précédents aux dépôts de Pétain et du platine en faisant usage d'autres dissolutions ; nous citerons notamment à cet égard M. Roseleur (8').

M. Becquerel (9), après avoir montré conunent on pouvait obtenir le cobalt et le nickel de leurs dissolutions en traitant celles-ci à la température de l'ébuUition, avec du zinc en parties très-divisées, est parti de là pour faire adhérer sur différents métaux le nickel, le cobalt, le platine; le palladium, etc. On fait usage pour le platinage d'une dissolution très-étendue de double chlorure de potassium et de platine ; on porte la température à 60 ou 70*"; oh plonge dedans les objets en cuivre parfaitement décapés. En partant des mômes principes il a décrit en même temps un procédé d'argenture.

Dépôts des oxydes métalliqves en couches minces. Nobili (10) est le premier qui ait déposé ou produit sur des plaques de difCérents

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métaux en commuDication , tantôt avec le pôle positif d'une pile, tantôt avec le pôle négatif, des couches fonnant des anneaux colorés rappelant les apparences colorées obtenues par Prietsley, en opérant la décharge de batteries électriques sur des plaques de métal. M. Varington (41), en répétant les expériences de Nobili, montra que les couleurs des anneaux colorés produits étaient dues à des couches minces de peroxyde de plomb.

M. Becquerel (12,' est parvenu à déposer sur les métaux des oxydes tels que les peroxydes de plomb et de fer, surtout ce dernier qui est très-fixe, de manière à produire des teintes colorée s uniformes; il s'est servi à cet effet de la dissolution de protoxyde de plomb dans la potasse'et de celle de protoxyde de fer dans l'ammoniaque. Avec la première et en employant un couple ou deux à acide nitrique ou à sulfate de cuivre, on recouvre en peu d'instants d'uiKî couche de peroxyde de plomb une lame de fer ou de cuivre plongeant dans la dissolution et en communication avec le pôle positif, le circuit étant complété avec un fil de platine. La formation du pnoxydeest due à la combinaison du protoxyde dissous avec Voxysfèue provenant de la décomposition de Teau et qui se porteau ptole positif.

Avec la dissolution ammoniacale de protoxyde de fer on recouvre une lame de ce métal rendue positive d'une couche de per- ^ oxyde adhérente, de couleur brun-rouge, qui prend le poli avec le rouge d'Angleterre. En employant la dissolution plombique et ne déposant que des couches excessivement minces de peroxyde sur les métaux, on fait naître des teintes aussi variées, aussi riches et aussi éclatantes que celles des ailes des papillons des régions tropicales. Ces teintes acquièrent d'autant plus d'éclat que les surfaces ont été frottées davantage avec la peau et le rouge d'Angleterre ; cet effet est dû au bruni qui détermine la réflexion d'une plus grande quantité de rayons lumineux. Les couleurs sont celles des anneaux colorés des lames minces, puisque l'ordre de leur succession est le même. On obtient les plus belles teintes bleues que l'on puisse imaginer en platinant préalablement au trempé les pièces de cuivre destinées à être colorées. Les pièces colorées peuvent servir dans la bijouterie, tandis que celles qui sont recouvertes de peroxyde de fer peuvent être utilisées dans les arts.

M. E. Becquerel (13) a montré que, d'après l'indice de réfraction du peroxyde de plomb qui devait être intermédiaire entre celui de Pair et celui du métal, les teintes des lames minces correspondaient aux anneaux colorés transmis, et non pas aux anneaux réfléchis.

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§ IIL Dépôts des métaux en couclie épaisse au galvanoplastie.

La galvanoplastie est Fart au moyen duquel on dépose dans ud moule creux ou en relief rendu conducteur^ et formant Pélectrode négative d'un appareil simple ou d'une pile composée de plusieurs couples voltaîques à courant constant^ un métal dont les parties s'agrègent ensemble et prennent l'empreinte de la surface du moule. Cet art a pris naissance presque simultanément en Russie et en Angleterre; suivons l'ordre des publications des travaux^ afin de rendre à chacun ce qui lui appartient ilans cette découverte.

M. Fuss annonça à l'Académie de Saint-^Pétersbourg , dans la séance du 9 octobre 1838 (il octobre de notre style) ^ que M. le professeur Jacobi venait de. faire une découverte qui présageait (l'importants résultats pour l'art cbalcographique.

Dans VAthenœum (H) (mai 1839), il est dit positivement que M. Jacobi avait trouvé un procédé galvanique pour convertir en un relief les lignes les plus délicates gravées sur une planche de cui\Te.

Dans une lettre de M. Jacobi (15 , adressée à M. Faraday^ sous la date du 21 juin i839 (i juillet de notre style;, se trouvent les passages suivants, qui sont significatifs : « 11 y a longtemps qu'en <i poursuivant mes recherches sur l'électro-magnétisme , je fus a conduit, par un hasard heureux, à une découverte emportante: n c'est que l'on pouvait, à l'aide d'un courant voitaîque, obtenir tf des épreuves en relief de planches de cuivre gravées, et qu'une « contre-épreuve de ces mêmes épreuves en relief pouvait égale- « ment être obtenue à l'aide du même procédé. Nous possédons '( donc un moyen de multiplier à l'infini les exemplaires d'une « planche de cuivre gravée.

a Ce procédé voitaîque reproduit les lignes les plus délicates^ a celles-là même qui ne sont visibles qu'au microscope* La copie et (( l'original sont tellement identiques, que l'examenle plusminutieux (( ne peut faire connaître la plus légère différence. » Uauteur décrit ainsi l'appareil : a C'est un simple couple voitaîque à cloison ; la a plaque de cuivre dont on fait ordinairement usage est remplacée « par la planche gravée dans la solution du sulfate de cuivre »

Après avoir indiqué les moyens à l'aide desquels on règle la force du courant, M. Jacobi ajoute : a Quant à la solution du sula fâte de cuivre, il est de la plus haute importance, pour le su6cès

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« de Popérafion, qn^elle demeure parfaitement saturée. L'action ne « doit pas être trop rapide : 50 à 60 grains de cuivre doivent être a réduits sur chaque pouce de carré de surface toutes les vingt- <c quatre heures (environ 40 grammes pap décimètre carré). II doit (( être bien entendu qu'il nous est loisible aussi de réduire le sulfate ce de cuivre en faisant passer à travers la solution de ce sel, à Paide (( d'électrodes en cuivre, le courant engendré par faction d'un seul a couple voltaïque. Dans ce cas, on pourra se dispenser de super pléer à la concentration de la solution, car Tanode s'oxydera à « mesure que le cathode se couvrira de cuivre réduit. En théorie, «t on serait porté à croire que la quantité de cuivre qui est oxydée à « ranode doit être exactement égale à la quantité de cuivre qui est a réduite à la cathode; mais, en fait , j'ai toujours trouvé entre ces e deux quairtités une différence plus ou moins notable. L'anode flf perd toujours plus que ne gagne la cathode. Cette difTérence paa rait être à peu près constante; au moins n'augmente-t-elle pas si (( Ton prolonge l'expérience pendant un certain temps. »

Après avoir indiqué les effets que le courant électrique produit dans des dissolutions saturées de sulfate de cuivre et dans des dissolutions étendues, ainsi que Fétat d'agrégation du cuivre dans ces circonstances, M. Jacobi continue ainsi :

« Quant à l'importance chimique de ces copies galvaniques, je à dois vous faire remarquer que nous pouvons employer comme ca- « thode (pôle négatif) non-seulement tous les métaux plus négatifs « que le cuivre, mais encore certains métaux positifs, ainsi que leurs a alliages (il faut excepter le laiton), bien que ces métaux et ces al- « liages , pris isolément, réduisent les sels de cuivre. Ainsi , par «exemple, on peut obtenir des clichés de cuivre sur métal d'îm- « primerie dont on peut multiplier le nombre à volonté.

cr J'aurai bientôt le plaisir de vous envoyer un bas-relief en cuivre et dont Poriginal est formé d'une substance plastique qui se prête « parfaitement à tous les caprices et à tous les besoins de l'art. Le « procédé que je viens de décrire reproduit toutes les touches déli- « cates qui font la principale beauté d'une pareille œuvre , et qui (( sont toujours sacrifiées dans les procédés ordinaires de la fonte, « procédés qui ne sauraient jamais les reproduire dans toute leur <c pureté. L'art a certes des grâces à rendre à la science qui lui a ou- (( vert cette route nouvelle. »

. Immé<Katement après la publication de la découverte de M. Jacobi, M. Spencer annonça qu^t était parvenu aussi à obtenir dé-

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puis un certain temps des médailles en cuivre ^ en se servant de l'appareil simple à courant constant. Aucune publication officielle à ce sujet n'avait eu lieu de la part de M. Spencer avant celle de M. Jacobi; quoi qu'il en soit, voici comment le hasard conduisit M. Spencer à faire rexpérience suivante :

Une plaque de cuivre ayant été recouverte à chaud d'une couche de vernis, composée de cire jaune, de résine et d'ocre rouge, on traça avec une pointe métallique, dans ce vernis, des lettres mettant à nu le cuivre comme dans la gravure à l'eau forte, on plongea cette plaque ainsi préparée dans un vase rempli à moitié d'une solution saturée de sulfate de cuivre, ainsi que le verre d^un bec à gaz, dont le bout inférieur était fermé avec un tampon de plâtre et rempli aux deux tiers d'une solution étendue de sulfate de soude où se trouvait un cylindre de zinc qui fut mis en communication avec la lame de cuivre placée parallèlement à la face inférieure du cylindre. Dès l'instant que le circuit fut fermé, les sillons tracés dans le vernis furent remplis parle cuivre et produisirent des caractères en relief.

M. Spencer (16) eut aussitôt Fidée de fah'e servir ces caractères à Fimpression typographique; dès 1838, il prépara ainsi une plaque de cuivre avec laquelle il obtint des épreuves qui circulèrent dans le public. Il chercha ensuite les conditions à remplir pour que le cuivre pût résister à l'action de la presse, et ne tarda pas à voh» que la densité de la dissolution du sulfate de cuivre, l'épaisseur et la perméabilité du diaphragme, étaient les éléments à prendre en considération; avec une solution saturée de sulfate de cuivre, le cuivre précipité était pur, et renfermait d'autant plus de protoxyde que la densité était moindre; au delà d'une certaine limite on n'obtenait plus que du protoxyde, la solution étant toujours saturée. Quand le diaphragme était mince et grossier, le cuivre se précipitait rapidement et était granuleux et friable; en augmentant l'épaisseur, ou la texture devenant plus serrée, le cuivre se déposait lentement, devenait plus dur, plus homogène, et acquérait de plus en plus les qualités du cuîVre pur obtenu par fusion, que l'on doit rechercher en galvanoplastie.

M. Spencer parvint à reproduire en creux une médaille de cuivre avec une merveilleuse fidélité; mais souvent l'adhérence -du dépôt sur le moule était telle qu'il ne pouvait séparer l'un de l'autre; il parvint à éviter cette adhérence en lavant la surface du moule avec une faible solution alcaline. M. Spencer ne s'était pas borné à mou-

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1er en creux des monnaies, des médailles ; il se servait encore des moules pour obtenir des contre-épreuves, qui étaient \es fac-similé de toutes ces pièces. De semblables pièces circulaient, à ce qu^l parait, à Liverpool dans les premiers mois de 1838.

Pour étendre les applications de la galvanoplastie, M. Spencer mit à profit la méthode du timbre sec et celle du moulage en plâtre : La première consiste à prendre des empreintes avec des lames de plomb soumises à une forte pression, et à faire senir ces lames comme d'électrodes négatives; la seconde consiste à prendre avec du plâtre les empreintes des mêmes objets en creux, en faisant adhérer à la surface une i)oudre métallique extrêmement fine, on bien imbibant le plâtre d'une solution de nitrate d'argent que Ton décompose en l'exposant à la vapeur de l'alcool ou de l'éther phosphore. Une couche excessivement mince de métal ou de plombagine déposée sur le plâtre suffit pour rendre la surface conductrice, et permet par conséquent la précipitation du cuivre.

Bien que les expériences de M. Spencer ne paraissent pas avoir Tantériorité de date sur celles de M. Jacobi sous le rapport de la publication, rien ne prouve cependant qu'il ait eu connaissance de celles de M. Jacobi : il est donc probable qu'ils ont été conduits, chacun de son côté, à la découverte de la galvanoplastie. Ils ont reconnu d'abord ce fait capital, qu'il fallait toujours opérer avec une soluticgi saturée de sulfate de cuivre, pour que le dépôt réunit toutes les conditions requises d'homogénéité et de solidité; mais l'un et l'autre ont fait des obser\'ations qui tendent à prouver qu'ils ont étudié chacun séparément la question; ainsi M. Spencer a non-seulement indiqué les applications de la galvanoplastie à la reproduction des médailles, des planches gravées, etc. , mais il a encore décrit tous les moyens à l'aide desquels on opère cette reproduction;* il a analysé aussi avec soin les diverses causes qui influent sur les qualités du dépôt de cuivre. Les observations de M. Jacobi sont, à la vérité, moins précises, mais aussi on lui doit Femploi de plusieurs couples voltaïques, celui de l'électrode positive de même nature que le métal qui est en dissolution, afin d'avoir une dissolution toujours au même degré df* concentration, emploi qui rend pratiques la dorure électro-chimique et la galvanoplastie.

Depuis cette époque la galvanoplastie, comme les dépôts en couches minces, a rendu de grands services à l'industrie , et l'emploi de la gutta-percha comme matière plastique a contribué puissamment à son extension, surtout pour l'orfèvrerie , la statuaire et

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l'oroementatioD. La typographie et la reproductioa des types gravés^ lorsqu'elles ne nécessitent pas remploi d'empreioie& prises sur du plomb par le procédé du timbre sec, comme daas la reproduction des types des tiixd)res-poste, desbillets de banque, etc. (16*), a également utilisé cette substance que sa plasticité et une c^^iame flexibilité rendent si apte à servir de moule pour les dépôts galvaniques. La gutta-percha a donc été un puisssmt aujùliaine pour iffiiver aupointoù l'on est parvenu aujourd'hui; toutefoisooaiBieles f&tfectionnements apportés ne sont plus du domaine de la «GieBce,fliais rentrent dans celui de l'iadustrie^ nous nous abstenons d'entrer daas aucuns détails à ce sujet et de citer les noms des personaes qui ofit concouru à porlei' cet Art au degré de perfection où il est parveno. Le cuivre et l'argent sont presque les seuls métaux dont on s'est borné jusqu'ici à étudier les dépôts en oouehes épaisses et malléables ; quant aux dépôts des alliages, on ne les a obtemis qu'ai couches minces capables de donn^- vue teinte spéciale aux surfaeeB métalliques.

§ IV. Télégra^Me éleetHquem

L'idée de. transmettre ^s signaux à distanee par râeetrioîtéa dû se présentei* aux observateurs depuis l'époque où l'étude de oet agent a commencé à prendre de Textension; on a vn^ en effet, dans le chapitre premier^ que, vers le milieu du siècle dernier, les découvertes relatives aux principales pF0{Hriété8 de l'électridié. statique, savoir, la conductibilité^ celle des deux électricités, des oœdensateurs^ se sont succédé rapidement Aussi est-oeàcette épcMpe que l'on fait remonter les documents où il est question 4e cette Mie ^plication de la physique, qui date à peine de vingt ans, et dcmtles conséquences sont immenses pour les Delati(His à établir entre les différents pays. €e document est une lettre écrite par unËcoasais (i7) dont le nom n'est désigné que par les initiales €. M.^ <et datée de Benfrew^ le i<^ féviuer i753; dans cette lettre il ditiqne^jî l'on s^ppose une .série xle fils conducteurs parallèles placés à un pouce de distance l'im de l'autre^ en aussi grand nombœ qu'il y. sa deÉBktres dans l'alphabet ; en admettant que lésais supportés ^isotésipariles potaux aillent d'un lieu .à un autre ^ si dans le <premi^ lieii<on éài toucher ^suocessivemeitt les fils à .la igarnîture jntécieuce id^une èatterie électrique, l'aUraction qui en résultera sur tle jpetites ibaUes placées aux extrémités des fils donnemtà l'obsorvuteur ^acé daBs

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