CHAPITRE IV

Piles YoUaïques.

Ompleg à courant comtant Nous avons parlé, dans le livre II, delà pile voltaïque et des piles à auges, à la Vollaston , de Munoke, et de la plupart des piles & un seul liquide généralement employées. Ces appareils, ainsi qu'on Ta dit, sont loin de donner des effets réguliers; mais, comme les piles sont d'un usage joumalieri il Sait nécessaire d'exposer les différentes sources électriques, avant d'indiquer les perfectionnements apportés i^ux appareils produCiteurs d'électricité, Nous avons traité avec détails la production de rélectricité dans les actions mécaniques et physiques, maisjus^ qu'ici ces sources ne donnent que des quantités insuffisantes d'éleo« tricilé pour les besoins des arts; c'est aux actions chimiques qu'il faut avoir reoours.

Lorsqu'on fait usage d'une pile vdtdque à odonne, à auges^ à la Vollaston, de Muncke, ete. , montée comme il a été dit, pages 36 et suivantes, dans les premiers instants le courant est assen éner«gique, mais il diminue assez rapidemenj^ d'intensité ; on ne peut donc songer à les employer quand il faut une action active et constante. Les causes suivantes diminuent llntensité du courant 1 1* le chan* gement dans la composition du liquide oondueteur et la variation

22a CÀUSSS DU DÉGAOBySNT

du travail chimique dans chaque couple; ^ les changements dans l'état de la surface des métaux, en y comprenant les dépôts d'oxydes, de gaz, etc. , c'est-à-dire les effets de polarisation. En s'opposant à ces changements, on rend la pile constante ; en outre ^ en augmentant la quantité d'action chimique produite et en opérant avec les liquides les meilleurs conducteurs, on augmente la quantité d'électricité dégagée.

Nous allons indiquer comment on est parvenu à obtenir les piles réunissant ces conditions, et quelles sont les fermes actuellement en usage. Nous parlerons d^abord de chaque espèce de couple, qui est l'élément essentiel de la pile; ensuite nous indiquerons ce qui arrive quand on réunit les couples pour former les piles.

On évite les changements dans la composition des liquides conducteurs, en prenant un vase assez grand pour que , dans un temps donné , il y ait toujours à peu près la même quantité d'acide dans l'appareil; mais, quand la pile est un peu énergique, cela ne suffit pas pour assurer une force constante au couple: on a recours alors à un système de siphons qui renouvelle peu à peu le liquide. On doit remarquer qu'avec les couples tant soit peu énergiques, si Fon opère avec le même volume d'eau acidulée, on ne peut pas espérer avoir une intensité constante ; elle ne peut être qu^â^peu près constante; la plupart du temps, dans les arts cela suftit. Mais dans les recherches scientifiques, où il est indispensable de remplir rigoureusement cette condition, il faut avoir sdn de maintenir le liquide à la même température et au même degré de concentration : sans cela l'intensité varierait rapidement; lorsque même cela est possible, on doit faire usage de couples peu énei^iques, et l'on gagne alors en constance ce que l'on perd eu intensité.

^ine amalgamé. Pour maintenir les surfaces conductrices dans les mêmes conditions, il faut examiner les effets produits sur les deux métaux ou les deux c(»Klucteurs dont se compose le couple. Le ^inc ordinaire dans l'eau acidulée donne, comme on le sait, du gaz hydrogène , même quand le circuit est fermé , ce qui indique que toute l'action chimique n'est pas employée dans le couple à la production de l'électricité; on y a substitué le zinc amalgamé, qui jouit de propriétés remarquables.

On amalgame le zinc en le décapant dans de l'eau acidulée par Tacide sulfurique, et étendant dessus du mercure avec un tampon; cependant, si les plaques sont épaisses, il faut amalgamer à plusieurs reprises et à différents jours d%tervalle, pour que le mercure pénètre profondément.

DE L ELECTBICITE. 221

Une plaque de zinc ainsi amalgamé n^est pas attaquée^ ou du moins l'est très-faiblement dans l'eau acidulée par Tacide sulfurique au milieu de laquelle on la plonge ; tandis que, si on la touche avec un fil de cuivre ou de platine, elle est attaquée assez vivement : le zinc se dissout, et Fhydrogène se dégage sur le fil métallique. Cette différence dans les effets parait provenir, conmie on le verra plus loin, de ce que Fhydrogène, dans le premier cas, adhérant à la surface du métal, s^oppose à Tactiôn ultérieure de Facide, ce qui n'a pas lieu dans le second cas, Fhydrogène se dégageant sur le fil qui est en contact avec lui.

Si on plonge dans Feau acidulée une lame de zinc ordinaire et une autre amalgamée, et qu'on les fasse communiquer au moyen d'un fil de cuivre, la lame amalgamée se comporte comme le zinc, et Fautre conune le cuivre dans un coujde voltaïque ordinaire. Ainsi la lame de zinc amalgamé se conduit comme un métal plus vivement attaqué par Feau acidulée que le zinc ordinaire.

Ce qui distingue les effets produits dans Feau acidulée par une lame de zinc amalgamé en relation avec une lame de cuivre ou autre, de ceux qui ont lieu avec une lame de zinc et une lame de cuivre, c'est que Faction chimique, d'ordinaire violente et intense sur le zinc, est tranquille et uniforme sur les lames de zinc amalgamé. £n outre, les pouvoirs électriques sont plus fortement exaltés.

Mais d'où peuvent donc provenir les propriétés du zinc amalgamé? Jusqu'à présent on n'a pu répondre d'une manière parfaitement satisfaisante à cette question. Cette différence a été attribuée à la présence du fer, du cadmium , qui se trouvent dans le zinc impur, lesquels constituent autant de couples voltaïques; il résulte de cette multiplicité d'actions qu'il y a beaucoup de zinc détruit, et que l'hydrogène se dégage en apparence sur la surface, bien qu'en réalité ce dégagement n'ait lieu qu'à la surface des particules métalliques étrangères : on conclut évidemment de là que ces particules servent en même temps à décharger l'électricité du zinc , et diminuent ainsi le pouvoir qu'a ce métal de produire un courant électrique, ce qui fait que Fintensité du courant qui passe dans le circuit métallique se trouve beaucoup affaiblie. En amalgamant la surface de zinc, on amène cette surface dans une condition uniforme qui détruit l'action des petits couples voltaïques. La difficulté est d'expliquer pourquoi la présence du mercure s'oppose à ce que le zinc soit attaqué tant qu'on ne lé touche pas avec un fil de cuivre ou de

!!3d CAUSES DU DÉGAGEMENT

platine. Tout ce que Ton peut dire à cet égard, c'est que, la surface du zinc étant partout recouverte de mercure, une partie ne peut agir comme déehargeur vis-à-vis de l'autre ; dès lors Taction chimique est suspendue. Un ftdt vient à Tappui de cette manière de voir, c'est que le zinc pur se comporte à peu près comme le zinc amalgamé dans l'eau acidulée.

Deux avantages Importants résultent de l'emploi de zinc amalgamé. Le premier est que Téquîvalent d'électricité s'obtient par l'oxydation d'une certaine quantité de zinc; on verra dans le tome II que Ton nomme équivalent d'électricité celui qui donne par décomposition un équivalent d'un composé chimique. Le second avantage est que le zinc n^est pas ou est peu attaqué, quand le circuit li'est pas fermé : nous disons peu attaqué, car, dans l'eau acidulée, H n'y a peut-être avec le zinc amalgamé qu'une action chimique faible. En outre de ces avantages, lors de l'action de Teau acidulée le zinc seul est attaqué , le mercure ne l'étant pas, et la dépense en métal est par cela même moindre qu'avec du zinc ordinaire , puisqu'une même quantité de zinc amalgamé produit un plus fort courant que le zinc ordhialre.

Dépolarisatiùn de Vètectrodé négative du couple. Dans lés couples ordinaires, le cuivre qui sert de pôle négatif se polarise en se couvrant d'hydrogèiie, et de là résulte une augmentation de résistance et une diminution dans l'intensité des couples (voir page 201). Si la polarisation est constante, le couple peut conserver à peu près la même force, maïs n'a pas le maximum d'effet. On a conseillé de substituer au cuivre, du cuivre platiné ou du platine platiné , qui, étant couvert d'une poudre noire de platine, permet au gaz hydrogêne de se dégager. On forme ainsi un couple constant, mais ne donnant pas le maximum d'effet en raison de là cause que nous venons d'indiquer (couple de M. Smée). 11 en est de même des autres dispositions analogues proposées pour laisser dégager l'hydrogène provenant de la décomposition de l'eaU sans l'absorber.

On est conduit alors à plonger le conducteur négatif danâ Ufl autre liquide que celui qui attaque le zinc , liquide qui, par sa décomposition lors du passage du courant, empêche le dégagement de gaz hydrogène , ce gaz étant employé ou à réduire un sel métallique, ou bien à désoxyder une combinaison chimique, ainsi que cela a étidit page 199. On a alors les couples à deux liquides. Ce sont ces couples que l'un de nous, avant qu'on fit usage des cou-

piés à GOtirant (^onstâiit^ a formés en 18S9 et 1830^ peur là i^roduction de certaines «ubsianees minérales ; quelques-uns peuvent fonctiiHïner sans altération sensible pendant des mois^ des années : nous en donnerons la description en traitant de Télectro-chimie (*).

Nous allons citer quelques-uns des couples en usage; ensuite " nous indiquerons les tentatives que Ton a faites pour les améliorer^ et les con(fitions à remplir pour augmenter leurs effets.

Coupk à oxygène, fl repose sur les principes exposés précédemment, et montre Taction produite par la réaction de» deux dissolutions Tune ÈWT Fautre (Becqu^pel). On a déjà vu, page 189, un moyen d'observer le dégagement de rélectricité lors de la rétMrtion de hcide azotique et de la potasse; mais, pour avoir des eifeta plus énergiques, on peut disposer le couple comme il suit :

D est composé de deux bocaux en verre, dont l'un renferme une solution de potasse caustique concentré, et l'autre de l'acide nitrique également concentré. Les deux vases communiquent ensemble par l'interaiédîaîre d'un tube de verre recourbé rempli de kaolin ou d'argile exempte de carbonate de chaux, et humectée d'une solution de sel marin. Dans le bocal où se trouve l'alcali plonge une lame d'or; dans l'autre, une lame d'or ou de platine. Si l'on met en communication les deux lames au moyen de fils d'or ou de platine, on a un courant assez énergique provenant de la réaction de l'acide sur l'eau et le sel marin d'une part, de la potasse de l'autre sur Veau et le sel marin. La direction du courant montre que la lame plongée dans Valcali prend l'électricité négative, et la lame plongée dans Pacîde ^électricité positive; la permanence dans fratensité du courant pendant plusieurs jours annonce que les surfaces des lames ne sont point polarisées; il est facile, en effet, de le prouver. Pendant que cet appareil fonctionne, le nitrate de potasse qui se forme à chaque instant est décomposé par Faction du courant; Tacide est transporté au pôle positif, qui est la lame plongeant dans la potasse, tandis que celle-ci est transportée sur la lame négative qui plonge dans l'acide. Or Pacîde et l'alcali transportés, se trouvant en contact d'un côté avec la potasse , de l'autre avec un acide, se combinent immédiatement avec les liquides environnants, de sorte que les lames sont toujours parfaitement décapées; dès loTS 11 ne peut y avoir aucun effet secondmre. Le courant ne d'uninue d'intensité que lorsque le nitrate de potasse qui se

n AnnaUs de physique et de cfUmiCy t. XLt, p. 1 et suiv. (1S29).

224 CAU8I8 DU oifiàGBMBNT

forme peu à peu cristallise eu assez grande quantité dans le tube de communication pour interrompre la circulation du courant; dans ce cas, il faut changer Targile, inconvénient que Ton évite en disposant l'appareil de la manière suivante : Le tube intermédiaire est formé d'un tube de verre BB' ; ses Fig. 72. deux bouts entrent avec

frottement dans deux tubes recourbés en platine, comme Tindique la figure 72 , dont les extrémités libres plongent dans les liquides. Sur les tubes en platine E, E' se P trouvent deux petits appendices servant à établir la communication avec un galvanomètre ^ un voltamètre ou tout autre appareil : les deux extrémités du tube ne renferment qu'une petite quantité d'argile retenue au moyen d'une lame très-mince de platine , et percée . de trous pour laisser passer le courant. Le reste du tube est rempli d'eau salée qu'on peut changer à v(h • lonté.

Si Ton veut donner plus d'énergie à l'appareil ^mple que nous avons décrit avant le modèle représenté figure 72, on substitue à la lame d'or qui se trouve dans la potasse, une lame de zinc amalgamé qui, étant attaquée par la solution de potasse, produit un courant dirigé dans le même sens que celui provenant de la réaction de l'acide sur l'alcali, d'où résulte un courant unique d'une intensité plus grande que celle qui provient de chacun d'eux.

Ce couple, fondé sur Faction mutuelle de deux dissolutions, peut servir dans des recherches scientifiques; on a vu précédenunent, page i88, que son nom de couple à oxygène lui a été donné à cause du dégagement de l'oxygène sur la lame formée d'un métal inoxydable plongeant dans la potasse.

Les dispositions que nous allons indiquer permettent d'obtenir des couples à courant constant qui sont aujourd'hui généralement adoptées suivant le but que l'on se propose.

Couples à. sulfate de cuivre dam la cloison négative. M. Daniell, d'après les principes exposés précédenunent, et qui se dédoisent des expériences faites avec l'appareil à cloison décrit page 99, a donné au couple la disposition suivante :

DE L ELECTBICITE.

AB est un cylindre de cuivre ouvert à sa partie supérieure et Wg 7?. dont la partie inférieure est percée à

son centre. Au fond est une portion de cylindre ah plus grande que l'ouverture, sur laquelle s'attache forteinent une portion d'intestin de bœuf, qui s'attache aussi en EF correspondant à ah. Cette portion d'intestin forme un cylindre creux dans lequel plonge un morceau de zinc amalgamé cd. Alors, si l'on emploie différents couples, le cuivre AB , qui est une des lames du couple, est mis en rapport avec le zinc d*un autre couple , et l'on peut ainsi former une pile. A l'ouverture inférieure placée au centre de ab se trouve un tube en siphon efg recourbé en ^, de telle sorte que , si on ajoute du liquide en EF dans le cylindre formé par l'intestin , il en coulera autant par g y si Tintérieur du sac membraneux est déjà rempli.

M. Daniell emploie, pour liquides, de l'eau acidulée par l'acide suUurique dans la case zinc, et une solution saturée de sulfate de cuivre à l'extérieur du sac membraneux. Seulement Teau acidulée tombe goutte à goutte dans la case zinc, et, à mesure qu'elle tombe, elle chasse dans le siphon Teau acidulée chargée de sulfate de zinc, qui est plus pesante et qui diminuerait Faction de la pile. Des morceaux de sulfate de cuivre çlacés dans la solution de sulfate saturent cette solution au fur et à mesure que le sulfate dissous se décompose. Les couples ont 17 centimètres de hauteur sur \ centimètres de diamètre , et l'intensité de Taction chimique reste sensiblement la même pendant plusieurs heures.

Un des avantages de cette pile et des piles analogues est qu'elle ne fonctionne pas quand le circuit est interrompu (voir zinc amalgamé, page 2^0); mais à peine est-il établi, le^ulfate est décomposé, l'acide su^urique se porte sur le zinc et concoui*t à produire le courant électrique, tandis que Thydrogène de Teau décomposée réduit le cuivre du sulfate sur la surface du cuivre du cylindre extérieur. Le courant électrique résulte donc, 1° de l'action de l'eau acidulée sur le zinc; ^ de l'action de l'acide sulfurique du sulfate de cuivre sur le même métal ; 3^ de l'action des deux dissolutions

296 CAUUS DU DiGÂGBMBNT

l'une sur Fauire. Cette deAiière étant la plus faible, le zinc se trouve Atre le pôle positif du couple. Dans ce couple la- potarisation est détruite^ puisque Téleotlrode négative, le cuivre, se couvre de cuivie et reste identique à elle-même, Thydrogène provenant de la décomposition de Teau étant alors absorbé; sur le zinc, l'oxygène est employé à oxyder le métal.

On peut donner à ces couples la disposition suivante, qui présente de très-bons résultats :

^^8' '*• On dispose une auge en cuivre AB

(fig. 74 ] , munie de deux appendices creux ab, a'b' en biseau, communiquant avec l'intérieur de Tauge par plusieurs ouvertures, et remplis de cristaux de sulftite de cuivre. Une lame de zinc amalgamé MN est placée dans un sac en toile à voile; en G et D sont soudés deux appendices de cuivre destinés à transmettre l'électricité développée. Dans l'auge AB, on verse une dissolution de sulfate de cuivre, et dans le sac servant de diaphragme, de Feau salée ; le zinc et sob diaphragme sont ensuite placés dans l'auge. En fermant le circuit, on a alors un courant énergique. Cet appareil permet de recueillir beaucoup plus d'électricité dégagée, parce que chaque face de la lame de zinc est en présence d^une surface de cuivre; c'est donc une des meilleures dispositions que l'on puisse adopter. Si Fon veut donner plus de force à l'action voltaïque, suivant les effets que l'on se propose d'obtenir, on plonge Fauge dans de l'eau dont on élève la température. A 60* ou 80", la réaction de Feau salée sur le zinc est telle que l'action décomposante du couple est énergique. Une pile de dix éléments de 60 centimètres de hauteur sur 40 de la^ geur, ainsi montée, a une action puissante.

On ne peut employer cette disposition pour une action de longue durée, à moins de changer les dissolutions. Si l'on veut obtenir un courant persistant pendant plusieurs jours, rien n'est tel.qu'une disposi* tion permettant, à l'aide de siphons, de renouveler le liquide qui attaque le zinc, afin d'enlever continuellement le sulfate de zinc formé. Quant au sulfate de cuivre, en le maintenant toujours saturé avec des cristaux de ce sel , il peut fournir à Faction pendant longtemps. On emploie très-fréquenament, dans ces couples, des diiqphragnies

1>I L*ÉLBCTBI€I9i.

en porcelaine dégoitr<lie , en baudruche ou en vegrie^ On peut placer le zinc à Tîntérieup ou à Texlérieur. Nous donnercMis ci-après un exemple de chaque disposition.

Le couple représenté flg. 74 bis a le ztaé à l'extérieur. Un dia- Fig. 74 bis. phragme poreux P, en porcelaine d^urdie,

Ïest placé à Tintérieur d^un vase en verre ou en terre. Une lame de cuivre C est mise à Pintérieur du dit^hragme; le aine s est à Fextérieur. On verse une dissolution sa* turée de sulfate de cuivre dansle diaphragme, et de l'eau légèrement acidulée ou de Teau salée dans le vase où plonge le^zinc, ou même mieux encore une dissolution de sulfate de zinc.

Une des causes du défaut de constance de ces couples est Tîncruslation des vases poreux; aussi, en employant comme liquide le sel marin et le sulfate de cuivre, cette incrustation s'opère rapidement; il vaut mieux employer alors le sulfate de cuivre et le sulfate de soude. Si Pon veut se servir du chlorure de sodium pour la case zinc, le chlorure de cuivre est préférable au sulfate de cuivre dans la case cuivre, mais lejrix en est plus élevé (Despretz). On doit également observer que les vases poreux ont une résistance à la conductibilité assez grande; en augmentant donc la dimension des éléments, si on augmente l'épaisseur du diaphragma , l'intensité du couple s'accroît peu. Il résulte de là que, toutes choses égales d'ailleurs, des couples montés avec des diaphragmes en toile à voile ou en vessie sont plus énergiques qu'avec des vftses en pwcelaine dégourdie.

Le couple représenté d-contre est formé d*ane envelojj^e en Fig. 75. cuivre cylindrique, munie d'un appendice

creux analogue à celui du couple (fig. 74).

La dissolution de sulfate de cuivre est mise dans ce vase, et se trouve maintenue à saturation par les cristaux que Pon place dans Pappendie^. Un diaphragmé en vessie sépare le cylindre en cuivre du cylindre en zinc plongeant dans de Peau salée , ou dans la dissolution de sulfate de zinc ou même dans de Peau acidulée. Plus le zinc est attaqué lentement, plus l'action du couple est faible.

328 C4USES DU DÉGAGEHENT

Quand on se sert de vessie ou de baudruche^ comme di£4[)hragme, on peut placer simplement un cylindre creux, de cuivTe^ lesté avec du sable, dans une poche formée avec la vessie. Le tout est plongé dans un vase de verre et entouré d'un cylindre creux de zinc amalgamé; la poche en vessie est remplie d'eau saturée de sulfate de cuivre^ et l'on met des cristaux de ce sd à la partie supérieure du cylindre dans une espèce de galerie à jour; ces cristaux baignent dans la solution , et la saturent continuellement à mesure que le sulfate est décomposé. Dans la case ou se trouve le zinc^ c'est-à-dire dans le vase en verre ^ on met de l'eau salée saturée.

D'après cette disposition^ le zinc^ au lieu d'être à Fintérieur^ est placé à l'extérieur. Quelquefois il y a plus d'avantage à employer l'eau salée que l'eau acidulée ; l'action est un peu plus lente^ mais aussi elle est constante pendant plus longtemps. '

Lorsque les couples fonctionnent pendant longtemps, il se dépose du cuivre métallique sur le cuivre, et il est nécessaire de l'enlever, on a proposé d'employer, comme vases extérieurs de couples analogues à ceux de la figure 75, des vases en gutta-percha enduits intérieurement de plombagine. Cette surface intérieure se recouvre de cuivre au fur et à mesure que le couple fonctionne , et au bout d'un certain temps il suffit de fondre la gutta-percha pour retirer le cuivre déposé. On forme ensuite un nouveau vase, et Von opère de même dans celui-ci.

Quand on n'a besoin que de couples de très-petite dimension^ on peut en disposer de semblables aux précédents, mais en prenant des têtes de pipe comme di^hragmes poreux.

Plusieurs années avant que parût la pile de M. Daniell, et ainsi qu'on l'a déjà dit plus haut, l'un de nous avait employé une disposition analogue pour la reproduction électro-<}himique de certaines substances minérales, qui exigeait une action continue pendant un laps de temps plus ou moins considérable, et, comme on le verra dans le deuxième volume, le diaphragme était aloi*s souvent formé par un tampon d'argile.

Nous nous bornerons à citer encore les dispositions suivantes, utilisées aujourd'hui dans les horloges électriques et la télégraphie. La première est d'un emploi facile et d^un maniement très-simple. C'est un couple à sulfate de cuivre, dont le zinc extérieur Z est placé dans un vase en verre ou en terre A. Le vase en terre poreuse P porte une petite plaque en gutta-percba à la partie supérieure, plaque percée de trous afin de laisser passer le liquide du dia-

fiE L*ÉLECTniGITB. 229

Fig. 76. phragme au-dessus d'elle. On met de l'eau

et quelques gouttes d'acide sulfurique pour commencer l'action dans la case zinc à Textérieur du diaphragme ; dans Tintérieur on met également de Feau et quelques cristaux de sulfate de cuivre au-dessus de la plaque de gutta-percha. Le conducteur positif est un simple fil de cuivre plongeant sur une étendue de quelques millimètres dans Teau contenant un peu de sulfate de cuivre. Une pile formée avec ces couples donné peu d^électricité, mais elle peut marcher pendant sept ou huit jours; au bout de ce temps, on remet un ou deux cristaux de sulfate de cuivre au-dessus de la gutla-percha, et on peut ainsi, sans toucher au zinc ni changer les liquides, la faire fonctionner pendant plusieurs mois. Au fur et à mesure qu'elle fonctionne , le cuivre métallique provenant de la réduction du sulfate de cuivre se dépose au bout du fil ; le dépôt s'allonge, et forme un cylindre de cuivre métallique que Pon enlève après plusieurs mois; on plonge alors de nouveau le fil dans l'eau du vase poreux, et Faction continue comme auparavant.

Souvent on substitue au fil positif et à la plaque en gutta-percha un conducteur en cuivre formé d'une tige mince passant au milieu d'un disque qui plonge dans le liquide à l'intérieur du diaphragme, mais de façon à ce que ce disque occupe la partie supérieure de la colonne liquide ; ce disque remplace la plaque de gutta-percha, et sert à maintenir les cristaux de sulfate de cuivre qui Se dissolvent continuellement dans le vase poreux. On les remplace avec facilité, et l'on enlève le cuivre déposé à leur partie inférieure. Quant aux autres parties du couple, savoir, le zinc extérieur, le vase et les liquides, ils sont les mêmes que dans l'appareil précédent. ' Ces couples sont fort utilisés aujourd'hui pour les actions lentes, ^ remplacent avec avantage la pile de Bagration , qui sera indiquée plus loin.

Couples à acide azotique dans la cloison négative. Nous avons ^j à propos de la pile à oxygène, page 223, que Facide azotique pouvait absorber l'hydrogène naissant, et par conséquent oépolariser les lames métalliques. M. Grove a basé sur ce principe le couple qui , modifié ainsi qu'on le verra plus loin , est le plus énergique de ceux qui sont employés aujourd'hui. 11 se compose

SaO CAUSES ou DéOAGEMBNT

^^' '^* de deux lames métalliques

plongeant chacune dans un liquide différent^ ces liquides étant séparés par un vase perméable m porcelaine dégourdie. est le vase poreux ; P une lame de platine intérieure^ Z le zinc extérieur plongeant dans le vase MM. On verse dans le vase poreux où se trouve le platine de Tacide azotique du commerce^ et dans l'autre de l'eau acidulée par Tacide sulfurique; on varie la force de l'eau acidulée depuis ^ jusqu'à -j^ d'acide; mais, dans ce dernier cas, il est nécessaire que le zinc sdit bien amalgamé, sans cela il serait promptement détérioré. Le zinc est attaqué par l'acide sulfurique, et pread l'électricité négative ; la lame de platine prend l'électricité positive; l'hydrogène qui s'y transporte forme des composés azotés moins oxydés, et même de l'azotate d'ammoniaque*

Les couples construits de cette manière sont très-énergiques> en raison de la conductibilité des liquides qui les composent; mais ils consomment de l'acide azotique et produisent des vapeurs nitreuses incommodant les pel'sonnes qui s'en servent continuellement; ils exigent, en outre, des lames de platine; il est vrai que c*est une première mise de fonds, car ce métal ne se détériore pas.

.M. Bunsen a substitué au platine des conducteurs en charbon; ces couples fonctionnent de la même manière, et sont aussi énergiqtles , quoique exigeant moins de frais de premier établissement. On les fait actuellement de diverses dimensions ; tantôt le zinc est à l'extérieur, tantôt il est à l'intérieur.

La figure 78 indique Un modèle de couple à zinc intérieur. Les cylindres en charbon sont formés d'un mélange de coke et de matières bitumineuses recuites ensemble; un collier en cuivre les serre , et est soudé au conducteur qui fournit l'électricité positive du couple. Le cylindre, ou mieux la plaque de zinc amalgamé in-

0E I.'£tlCTBlClTB.

Fig. 78.

térieure est rivée simplement à une tige de cuivre bifurquée qui s'attache aux conducteurs des autres couples, et fournit Télectricité négative ; cette lame de zinc plonge dans un vase iporeuX circulaire. Quant au vase extérieur, il est en verre afin que Tacide azotique ne puisse ^attaquer. Un des inconvénients qui se présentent dans l'emploi de ces couples est la détérioration prompte des colliers en cuivre ; ils exigent aussi plus dV cide azotique que ceux dont la forme est représentée figure 78 bis, mais il ne se consomme toujours que la même quantité d'acide pour la même quantité d'électricité produite.

La figure ci-dessus indiquée représente une seconde lame de cui» vre placée transversalement à la tige fixée au zinc; elle dépasse les bords du vase poreux, et s'oppose à ce que, la partie inférieure du zinc étant rongée , le conducteur ne s'enfonce dans l'eau aci'dulée de façon à ce que le cuivre baigne dans le liquide. Mais cette précaution est superflue quand on maintient le zinc en bon état» Le zinc doit toujours être bien amalgamé^ et plongé dans de l'eau acidulée par l'acide sulfurique au ^* Quand à l'acide aEOtique^ s'il a servi plusieurs foisf l'action va en s^aflaiblissant.

La figure 78 bis est un modèle de couple à zinc extérieur* Le vase qui le contient est en faïence, puisqu'il renferme seulement de l'eau acidulée. Le charbon placé à l'intérieur du vase poreux cylindrique est un morceau de charbon de cornue plongeant dans l'acide azotique ; pour établir la communicaticm entre ce charbon et lefii conducteurs destinés à transmettre le courant, on applique sur sa surface, à Taide d'une pince en cuivre, une lame de même métal bien décapée. Ce couple est jusqu'à présent le plus commode de ceux qui sont à charbon intérieur. Nous comparerons plus loin son intensité avec celle d'un couple à zinc intérieur de même dimen** sion.

La pile de six éléments indiquée ci-après représente une autre dispoûtlon de couples à linc extérieur et h charbon intérieur. Betilement tes chai^xMas sont cylindriques, et ils ont une ouverture

233 CAUSES DU DÉGÀGByENT

Fig. 79.

longitudinale qui les traverse dans leur partie centrale. Les cmiducteurs en cuivre sont terminés par un morceau de cuivre conique que Fon enfonce légèrement à la partie supérieure de ces ouvertures, afin d'établir les communiôations électriques.

Mais les couples à acide nitrique, chargés de cette manière, ne sont pas constants : leur intensité augmente pendant quelque temps après qu'ils ont été chargés; elle atteint un maximum, puis elle diminue graduellement. Un système de siphons renouvelant les liquides peut seul maintenir l'intensité constante entre certaines limites. Ainsi, ces couples, quoique beaucoup plus énei^ques que ceux à sulfate de cuivre, et en usage quand on produit des phénomènes de lumière, de chaleur, et en général les phénomènes qui exigent une grande quantité d'électricité, ne doivent pas être préférés à ceux-ci dans les recherches scientifiques et dans les opérations de galvanoplastie.

Il est possible dlmaginer d'autres dispositions que les précédentes, et qui en réalité reviennent à celles que nous venons de décrire; car la condition sine qua non de la construction d'une pile à courant constant est la séparation des deux lames qui forment le couple à l'aide d'une cloison perméable, et Pemploi de deux liquides différents dans lesquels plongent ces lames. En général, ces dispositions sont toutes bonnes ; il suffit de choisir pour chaque série d^expériences que l'on veut faire la pile qui convient le mieux , suivant l'intensité du courant > la quantité d'électricité dont on veut faire usage , et le temps pendant lequel on a besoin d'un courant constant en intensité.

On se sert également, dans certaines circonstances, de piles voitaïques à un seul liquide , dont nous n^avons pas parié dmis le li-