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Les propriétés thermo-électriques du platine changent donc à des températures élevées. Ce fait doit être pris en considération dans l'étude des effets électriques produits dans la combustion.

Voici encore un fait qui vient à l’appui de ce changement : lorsque les deux spirales occupent une même section horizontale de la flamme , et que leur température est portée au rouge clair, si l’on refroidit Pune d’elles avec un tube de verre posé dessus , cette spirale devient positive, de négative qu’elle était, quand on porte l’autre spirale au rouge-blanc avec le chalumeau dans les expériences précédentes ; si, lorsque la spirale est refroïidie, on porte l’autre au rouge incandescent, celle-ci est encore négative.

On voit par là que, tant que la spirale chauffée ne dépasse pas le rouge un peu clair, et que l'autre a une température bien inférieure , elle prend l'électricité négative; mais, quand elle prend le rouge-blanc, et que l’autre est rouge, elle devient positive. Cette inversion peut induire en erreur dans l’analyse des effets électriques produits dans la combustion.

Fig. 58 ter. Soient L la lampe à alcool ; F la flamme; S et 5’ les deux spirales.

La spirale S, au moyen d'une branche horizontale glissantle long de la tige T', à l’aide d’une roue dentée : et d’une crémaillère, peut monter et descendre.

La spirale S', pouvant se mouvoir de même, est placée à l’extré mité de la dernière enveloppe visible de la flamme.

Quand la spirale S est mise dans la flamme bleue, en contact avec la mèche , où elle ne prend pas la température rouge, et à une distance de 3 centimètres de l’autre, il se produit un courant allant de S à S’, qui fait dévier l'aiguille aimantée du galvanomètre de 5 de; grés; en l'élevant successivement jusqu’à quelques millimètres de distance de la spirale supérieure, la déviation augmente jusqu’à 20 , 30 degrés, et même au delà, selon Ja position relative des spirales dans la flamme ; aussitôt que les spirales sont en contact, l'aiguille revient à zéro. Le sens du courant est conforme aux effets électriques indiqués précédemment.

Si Pon chauffe avec une seconde lampe et un chalumeau la spirale S’, la déviation augmente. Vient-on, au contraire , à la refroidir

ptet RSS PRÉ

en posant dessus un tube de verre, l'aiguille rétrograde , revient à zéro, puis se dévie de nouveau, dans le même sens , quand le tube s’est échauffé, sans que la spirale redevienne rouge. Ce ne sont là que des effets thermo-électriques. Analysons ce qui se passe dans cétte expérience : il est prouvé que lorsque les deux spirales , étant placées dans la même section horizontale d’une flamme, sont à la température rouge, si l’on élève la température de l’une d’elles au rouge-blanc ou au rouge éclatant avec le dard du chalumeau , cette spirale devient positive; n'est-il pas permis de croire que cette même cause a produit aussi le dégagement de l'électricité, dans l'expérience où les deux spirales ont été plongées , l’une dans Penveloppe bleue et Pautre au-dessus de l'enveloppe blanche? Ce qui tend à appuyer cette conjecture, c’est qu'en chauffant la spirale supérieure, on augmente son état positif.

D'un autre côté, en refroidissant la spirale supérieure avec un tube de verre, l’aiguille revenant à zéro pour se dévier de nouveau dans la même direction quand le tube s’est échauffé sans que la spirale redevienne rouge , ne peut-on pas admettre, pour expliquer cet état de choses, d’après les propriétés thermo-électriques du platine précédemment indiquées , que la spirale incandescente, qui était positive, est redevenue momentanément négative quand la température de l’autre est devenue supérieure, et qu’en s’échauffant ensuite en même temps que le tube de verre en contact , elle s’est trouvée dans la même condition que la spirale inférieure à l’égard de la spirale supérieure incandescente?

Les expériences précédentes montrent la difficulté qu’on éprouve à démontrer que les diverses enveloppes de la flamme ne possédent pas un état électrique différent, en même temps qu’elles mettent en évidence les propriétés thermo-électriques du platine qui changent avec la température. Veut-on avoir cependant les effets électriques produits dans la combustion en se mettant à l’abri des effets thermo-électriques, il faut opérer comme il suit :

On prend un morceau de charbon bien recuit, pour qu’il soit conducteur de l'électricité ; après l'avoir attaché par un de ses bouts avec un fil de platine que l’on met en communication avec un multiplicateur, on pose le morceau de charbon sur un support, de manière que le bout le plus éloigné des points de jonction avee le fil de platine soit en contact avec la flamme d’une lampe à alcool et puisse brûler; si on prend ensuite une spirale de platine en communication avec le multiplicateur, et qu’on la plonge dans une

des enveloppes quelconque de la flamme, dans tous les cas le charbon prend l'électricité négative. Le dégagement de l'électricité est d'autant plus considérable que la combustion est plus vive, résultat que Pon obtient en Pactivant avec le chalumeau. Le charbon prend donc bien, dans cette circonstance , l'électricité négative résultant de sa combustion, tandis que la flamme emporte avec elle le gaz acide carbonique et l'électricité positive. On évite les effets thermo-électriques qui pourraient être produits aux points de jonction des fils en entourant ces points de glace, afin de les maintenir à une température constante. En remplaçant la spirale par un cylindre de plombagine , afin d'éviter tout contact métallique avec la flamme, les effets sont encore les mêmes.

Fig. 58 quater. Nous terminerons la description des effets électriques dus à la combustion en rapportant l'expérience suivante, qu’il est facile de répéter : Si Von fixe à l’une des extrémités du fil d’un multiplicateur un creuset de platine rempli de nitrate ou de chlorate de potasse fondu, et que on attache à l’autre extrémité un morceau de charbon de cornue dont le bout a été préalablement porté à la température rouge, en plongeant ce charbon incandescent dans le bain en fusion, on a un courant électrique énergique dans un sens tel que le charbon est négatif et le nitrate de potasse positif. Cet effet est dû à la combustion vive du charbon aux dépens de l’oxygène de bain en fusion. Pour que l'expérience réussisse, il est nécessaire de maintenir, avec la main le morceau de charbon afin, qu'il ne touche pas aux parois du creuset.

Courants pyro-électriques. I est possible de provoquer la puissance électrique en combinant l’action de la chaleur à un haut degré avec celle des affinités. On arrive ainsi à produire des courants nommés courants pyro-électriques, par analogie avec les courants obtenus dans les piles ordinaires, et pour les distinguer des courants thermo: électriques, qui sont dus uniquement à la chaleur (Becquerel).

Ces courants, qui sont à force constante tant que la température ne varie pas très-sensiblement , sont produits toutes les fois que des

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substances métalliques ou autres, conductrices de l'électricité et solides, sont en contact avec le verre ou toute autre substance vitreuse à l’état de fusion ignée , ou ramollie par la chaleur ; mais le maximum d'effet n’a lieu que lorsque la substance est fondue.

Si, dans un fourneau rempli de charbons allumés, on place une tige de fer doux et une tige de cuivre, en relation chacune avec les bouts du fil d’un multiplicateur ordinaire, au moyen d’un fil de cuivre et d’un fil de fer, l'aiguille aimantée n’est pas déviée, quelle que soit la température ; il ne se dégage donc pas d’électricité. Mais il n’en est plus de même si l’on introduit la tige de cuivre dans un tube de verre peu fusible, et dont on porte la température jusqu’au point de fusion. Si l’on place dans le circuit un multiplicateur et une boussole des sinus, on reconnaît que, bien avant que le verre ait atteint la température rouge , l'aiguille du multiplicateur est déviée; en continuant à chauffer jusqu’à la fusion , le courant augmente d'intensité, atteint un maximum et reste constant. Bien avant ce terme , il faut retirer le multiplicateur pour ne plus faire usage que de la boussole des sinus. Ce courant est dirigé du fer au cuivre, au travers du charbon et du verre, c’est-à-dire que le fer, pendant son oxydation , dégage de l’électricité négative , et le cuivre, dont la surface reste claire et décapée , rend libre de l'électricité positive. On voit par là que le cuivre, quoique exposé à une température élevée, se conserve intact, comme cela a lieu lorsque, étant en contact avec le zinc et le fer, il est plongé dans un liquide oxydant ; il doit donc cette conservation à une température élevée , à son état électro-négatif. Le courant reste constant tant que la température ne varie pas sensiblement et que le fer ne se recouvre pas d’une couche épaisse d'oxyde ; Mais, lorsqu'il arrive que le tube fond partiellement et que le cuivre touche le fer, alors tous les signes d'électricité disparaissent. Ge fait prouve que le courant n’est pas thermo-électrique.

Le dégagement d'électricité, dans cette circonstance, a donc bien une origine calorifique et chimique. Pendant que le fer s’oxyde, ce métal prend l'électricité négative , tandis que l’air ambiant s’empare de l’électricité positive, qui est transmise au cuivre par l'intermédiaire des charbons chauffés au rouge et du verre incandescent avec lesquels les gaz sont en contact.

En cherchant le rapport approché qui existe entre le courant produit pamle.couple pyro-électrique et le courant qui provient d’un couple Bunsen, dont il sera question plus loin, à conductibilité

égale, et abstraction faite de la perte au passage quand il y a inversion dans la direction des courants, on a trouvé que le courant pyro-électrique avait quatre fois moins d'intensité que celui du couple à acide azotique.

On a dit qu’il fallait éviter de chauffer jusqu’à complète fusion du verre, attendu que, le verre et le cuivre ne tardant pas à se toucher, tous les signes d'électricité disparaissaient peu à peu; mais il y a encore une autre cause qui diminue l'intensité du courant, c'est l'oxydation des points de jonction de fils métalliques et des tiges de fer et de cuivre, quand ils sont très-près du foyer de chaleur; on évite cet inconvénient grave en opérant avec des tiges très-longues qui permettent d’éloigner du fourneau les points de jonction.

On devait prévoir que l’on pouvait remplacer l'oxydation du fer à une haute température par la combustion du charbon à la même température ; il a suffi pour cela de substituer à la tige de fer un cylindre de charbon de cornue ou de coke préparé à la manière des conducteurs électriques, de le mettre en rapport, au moyen d’un fil de platine, avec la boussole des sinus, et de chauffer l’autre extrémité au rouge , près du tube de verre qui renferme la tige de cuivre: il s’est produit un courant dirigé dans le même sens que celui qui avait été fourni par l'oxydation du fer. On a donc bien, dans ce cas-ci, le courant résultant de la combustion du charbon.

En comparant, comme on l’a fait pour le fer, le courant du couple charbon et cuivre à celui du couple à acide nitrique, on arrive au résultat que le courant du couple à äcide nitrique est approximativement 3,76 fois plus fort que le courant pyro-électrique fer et charbon.

Les courants pyro-électriques produisent des décompositions chimiques comme les autres courants ; mais on ne peut les obtenir qu’en disposant autrement les appareils : nous indiquerons les trois dispositions suivantes :

1° On place, dans un fourneau à réverbère ordinaire , un creuset de terre revêtu intérieurement d’une lame épaisse de cuivre , contournée de manière à prendre la forme du creuset, et munie d’un fil de même métal passé dans un tube de terre, pour le préserver de l’oxydation. Le creuset est rempli de verre pilé, en quantité suffisante pour recouvrir de 2 centimètres, quand il est fondu, la lame de cuivre. En contact avec le verre, est posé verticalement par lun de ses bouts un barreau de fer suffisamment long pour dépasser le haut du fourneau ; à l’autre bout est assujetti un fil de même métal,

qui sert à le maintenir dans la position qu’on lui a donnée, et à mettre en communication le couple, conjointement avec le fil de cuivre, avec la boussole des sinus ou tout autre appareil.

2 Après avoir rempli un creuset de verre pilé, auquel on a ajouté 0,25 de carbonate de soude pour hâter la fusion, on introduit dedans deux longues tiges de fer et de cuivre, en évitant le contact , et ces tiges sont maintenues dans une position verticale au moyen de fil de fer et de cuivre adaptés aux bouts libres et servant de conducteurs, lesquels fils sont assujettis à des points fixes extérieurs. Aussitôt que le verre est fondu, oxyde de fer formé se dissout, et la surface de la tige de même métal reste toujours décapée ; aussi le courant produit est-il constant. Il faut avoir l’attention de ne pas chauffer jusqu’à la fusion du cuivre.

3 On prend un canon de pistolet, dans lequel on introduit un tube de verre vert renfermant un cylindre de cuivre ; après avoir rempli tous les interstices du canon et du tube avec du verre pilé, on place le tout horizontalement dans un fourneau disposé à cet effet ; le canon de pistolet et le cylindre de cuivre sont mis en communication avec les appareils par l'intermédiaire de fils de même métal. Cette disposition a donné de très-bons résultats.

Dans les couples pyro-électriques décrits précédemment, on «à fait usage du cuivre comme élément électro-négatif; mais on peut employer encore le platine et le charbon des cornues : l’un et l’autre présentent cependant des inconvénients. Le platine est attaqué par le verre et se désagrége; le charbon se brüle très-lentement à la vérité, et produit un courant en sens inverse qui diminue Paction du courant résultant de l’oxydation du fer. Il est possible de parer à cet inconvénient en introduisant un cylindre de charbon dans un tube de terre et fermant les issues avec de la terre pour empêcher la circulation de Pair.

Le verre n’est pas la seule substance vitreuse que Pon puisse employer; parmi celles qui ont été essayées, on citera notamment le borax ; mais on y a renoncé, parce qu'il attaque trop vivement les éléments du couple. Quant au sel marin et au nitrate de potasse, on y a renoncé également , les effets étant trop faibles, si ce n’est en employant le dernier sel et le charbon , couple qui donne, ainsi qu'on Pa vu plus haut , un dégagement d'électricité très-fort à l’instant de la déflagration du charbon. Ce couple, à raison de son effet rapide et du danger qu’il présente, ne peut être d’aucun usage.

Le sable et le quartz pur, quelle que soit la température à laquelle

on les expose, n’acquièrent pas la propriété conductrice et ne sauraient remplacer le verre ou les silicates alcalins.

Les faits observés montrent que l’on peut trouver dans la chaleur perdue des usines un moyen de faire fonctionner des couples pyroélectriques produisant des courants électriques constants. Ils rendent probable aussi l'existence de courants électriques, terrestres, au contact ou dans le voisinage dela partie solide et de la partie en fusion du globe, là où il se trouve des substances solides, conductrices , empâtées partiellement dans des silicates fondus, à la manière des couples pyro-électriques (Becquerel),

Réaction des acides et des alcalis entre euæ. Dans la réaction des acides et des alealis, les effets électriques produits sont très-énergiques, et mettent bien en évidence le principe général indiqué plus haut, savoir, que les acides prennent un excès d'électricité positive ; les alcalis, un excès d'électricité négative (Becquerel).

On peut opérer de plusieurs manières. On prend deux capsules en porcelaine, ou deux vases disposés comme le représente la figure 59. On verse dans l’un de Pacide azotique ; dans l’autre une solution aqueuse de potasse ou de soude caustique.

Dans chacun des liquides plonge une lame de platine en communication avec l’un des bouts d'un multiplicateur qui n’a pas besoin d’être très-sensible. Vienton à établir la communication entre l'acide et l’alcali en plongeant dans chaque vase le bout d’une mèche de coton ou d’asbeste humectée préalablement d’eau salée ou acidulée , il y a aussitôt réaction de Pacide sur l’aleali, et par suite production d’un courant électrique énergique dans le sens indiqué plus haut.

Fig. 59 bis. On peut également opérer dela manière suivante:

On prend une cuiller de platine et une pince de même métal, et lon met chacun d’eux en commucu: 3 nication avec un des bouts du multiplicateur ; on remplit la cuiller d’acide azotique, et l’on fixe entre les branches de la pince un morceau de potasse: à l’instant

Fig. 59.

où l’on plonge ce dernier dans l'acide, on a un courant très-énergique dirigé comme il a été dit précédemment.

Mais cette méthode d’expérimentation, ainsi que la précédente , donne lieu à une objection de la part des personnes qui admettent des effets électriques de contact en dehors des réactions chimiques. Pour éviter ces objections, on opère comme il suit : on prend deux

fig éô'ter, Capsules en platine ou en verre À,B, , remplies d’acide azotique, et mises en communication avec un multiplicateur à l’aide de deux lames de platine a, b; on place les deux capsules à un décimètre de distance l’une de lautre, et on les fait communiquer au moyen d’une mèche de coton a'b' imbibée d’eau et soutenue convenablement au milieu; cette mèche, à raison de sa longueur et du même poids spécifique des deux liquides, s'oppose longtemps à leur réunion ; vers le milieu L, on pose doucement avec un tube, à côté l’une de l’autre , une goutte d'acide et une goutte de la solution alcaline. Tant que les deux gouttes sont séparées, il n’y a aucun effet produit ; mais, dès l'instant que leur réunion a lieu , il y a production d’un courant électrique qui annonce que l'acide a dégagé de l’électricité positive, et l’alcali de l’électricité négative, comme dans les expériences précédentes.

Dans ce cas, on ne peut attribuer l'effet produit au contact du platine, d’une part avec l'acide, de l’autre avec l’alcali, puisque le platine est en contact de chaque côté avec de l'acide azotique.

En substituant d’autres acides à l’acide azotique , les résultats sont les mêmes, mais plus ou moins forts, suivant l’énergie de l’action chimique et la conductibilité des liquides.

Pile à gaz oxygène. L'effet produit dans la réaction de l’acide azotique sur la potasse conduit à la construction d’un appareil trèssimple dans sa construction et très-curieux dans ses effets, lequel a reçu le nom de pile à gaz oxygène, à raison de la production de ce gaz sur une des lames de platine qui entrent dans sa composition. On le forme très-simplement, comme il suit (Becquerel) :

CD est un flacon en verre, rempli d'acide azotique, et dans lequel plonge un tube AB maintenu dans le col par un bouchon. Ce tube est fermé en B à l’aide d’un morceau de linge, puis d’une certaine quantité d'argile ou de kaolin gàché en pâte épaisse,

de façon à occuper une épaisseur d’environ 4 centimètre; un peu de coton humide, que l’on introduit dans le tube par l'extrémité A, empêche le mélange de l'argile avec le liquide que doit contenir AB. Dans ce tube on met une dissolution aqueuse de potasse. L’acide azotique du flacon et la dissolution de potasse du tube sont donc en présence par l'intermédiaire de l’argilé humide, comme elles l’étaient au moyen du coton dans les expériences précédentes; en plongeant alors deux lames de platine N et P, l’une dans le flacon, l’autre dans le tube, si ces lames sont en relation avec un multiplicateur, il en résulte un courant électrique énergique dans un sens tel que l’acide prend l’électricité positive, et l’alcali la négative. Mais ce n’est pas tout: si on réunit les deux lames P et N à l’aide d’un simple fil métallique, aussitôt on voit une multitude de petites bulles de gaz se produire autour de P dans la potasse; ce gaz est du gaz oxygène pur. Il se dégage pendant plusieurs jours, tant que ce couple fonctionne.

Cet effet est facile à expliquer : La circulation d'électricité due à la réaction des deux liquides s’établit dans le couple lui-même ; Ja lame P, par laquelle débouche Pélectricité positive, est le pôle positif; Ja lame N, le pôle négatif. Or l’eau de la dissolution de potasse est décomposée, loxygène se dégage sur la lame, et l'hydrogène est transporté dans l'acide azotique. L’acide azotique absorbe l'hydrogène naissant, se colore peu à peu en verdâtre, par suite de la présence des vapeurs nitreuses.

Ce couple est le prèmier couple à courant constant qui ait été construit, et fonctionne par l’action seule des dissolutions. En joignant plusieurs couples, on forme une pile. Nous reviendrons sur ses effets à propos des piles voltaïques, dans le chapitre suivant. Nous devons également dire que les effets qui se produisent à la surface de séparation des lames et des liquides peuvent masquer ceux dus aux réactions qui s’exercent entre deux liquides; nous allons montrer comment on peut s’en garantir.

Action des dissolutions les unes sur les autres. Lorsqu'on étudie la réaction de deux dissolutions lune sur l’autre, les lames métalliques qui servent à transmettre le courant peuvent se couvrir de gaz, de substances diverses, et donner lieu à des réactions inverses qui viennent masquer l'effet qu’on veut étudier. Quelqnefois même, quand

l’action devient très-énergique, on n’observe plus qu’un effet assez faible. On peut cependant, à l’aide d’appareils particuliers appelés dépolarisateurs, observer les effets produits indépendamment des réactions opérées au contact des lames métalliques (Becquerel).

Le premier appareil se compose d’un vase cylindrique en verre V, contenant la dissolution qui doit être traversée par le courant , et sur les bords duquel est fixé un anneau à recouvrement en laiton, interrompu en deux points p, p'. Chacune des moitiés de cet anneau est pourvue d’un appendice avec vis de pression pour y adapter un fil métallique mis en communication avec l’un des pôles d’un appareil à courant constant. Ce vase est placé entre deux montants verticaux en laiton m,m', liés ensemble au moyen d’une traverse horizontale X de même métal, et sur laquelle est adapté un engrenage et une roue à gorge M, mise en mouvement au moyen d’une corde sans fin et d’un moteur électro-magnétique. Cette roue fait mouvoir un cylindre vertical C, en cuivre rouge, sur la surface duquel sont incrustées deux lames minces d'ivoire qui constituent un second interrupteur. Sur ce cylindré viennent s'appliquer deux lames de cuivre s, s’', faisant ressort et mises , chacune, en communication avec un appendice fixé à l’un des montants et isolé au mo yen d’une pièce en ivoire, appendice qui est mis en rapport avec l’un des bouts du fil du multiplicateur ou d’une boussole des sinus.

A chacune des lames est fixée une branche de métal horizontale, terminée par une lame mince de cuivre recourbée formant ressort, et venant s’appliquer avec pression sur la garniture du vase de verre.

L’une des branches horizontales est interrompue par une petite lame d'ivoire, près des points de contact de cette dernière , et sur la branche même se trouvent deux petites ouvertures avec vis, et dans lesquelles sont fixés deux fils de platine verticaux, à Pextrémité inférieure desquelles sont soudées des lames de même métal L'L".

Cet appareil remplit les fonctions de double interrupteur. Aussitôt que le mouvement de rotation commence, chaque moitié de la traverse horizontale mobile est mise successivement en communication, tantôt avec Pun des pôles de l’appareil électro-chimique , tantôt avec l’autre. Le deuxième interrupteur met constamment en communication la lame qui est positive avec la même extrémité du fil du multiplicateur, en sorte que la déviation de l'aiguille aimantée a toujours lieu dans le même sens. Si le couple électro-chimique est à courant constant, la déviation de Paiguille n’éprouve aucune variation pendant que les lames sont en mouvement.

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