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produisent des effets secondaires, on dit que les lames sont polarisées. Nous avons montré dans le livre précédent , page 110, Pemploi que l’on avait fait de la polarisation pour déterminer les rapports existant entre les effets dus à l'électricité statique et à l’électricité dynamique. Dans la construction des couples voltaïques, on doit toujours avoir égard à ces effets, car non-seulement la résistance au passage qui résulte de la polarisation des lames augmente la résistance à la conductibilité du circuit, mais encore les effets secondaires peuvent masquer quelquefois le résultat que l’on veut obtenir.
Nous citerons à ce sujet l’expérience suivante : supposons que l’on forme un circuit voltaïque à l’aide d’un couple ordinaire , platine et zinc, ou cuivre et zine, et d'un multiplicateur; l'aiguille aimantée du multiplicateur se déviera, mais la déviation ne sera pas constante; elle diminuera même au bout de quelque temps. Mais, si on introduit dans le circuit un appareil à décomposer Peau, c’est-à-dire un vase contenant de l’eau acidulée et deux électrodes en platine, le courant du couple passera alors dans l’eau acidulée et dans le multiplicateur. Dans les premiers moments, l’aiguille aimantée sera vivement déviée; mais peu à peu la déviation diminuera et l'aiguille reviendra près du zéro. Cet effet provient de ce que les lames de platine dans l’eau acidulée se polarisent et donnent un courant secondaire qui tend à détruire complétement le premier courant. Nous verrons dans le chapitre suivant que dans lespiles à courant constant, pour avoir le maximum d'effet, il faut détruire la polarisation des lames métalliques.
Fig. 67. Pile à gaz. M. Grove eut l’idée de réunir en pile des couples formées par des lames de platine plongées mi-partie dans de l'oxygène ou de l'hydrogène, mi-partie dans le liquide conducteur. Il obtint ainsi ce que l'on nomme la pile à gaz, dans laquelle il n'entre qu’un seul liquide et un seul métal, et où l’action électrique résulte des actions exercées par les lames auxquelles adhèrent l'hydrogène et l'oxygène, ainsi qu'on l’a démontré par ce qui précède. On peut donner à chaque couple la disposition suivante :
O et H sont des tubes plongeant par
j leur extrémité inférieure dans un vase contenant de l’eau acidu- | lée; ces tubes sont terminés à leur partie supérieure par deux i douilles en cuivre A et B mastiquées convenablement ; ils ren- Il ferment deux lames de platine AC, BD, qui occupent presque toute | l'étendue du tube. On remplit les éprouvettes, l’une d'oxygène, | l’autre d’hydrogène, mais de façon qu’une portion de chaque lame 1
plonge dans l’eau acidulée contenue dans le vase inférieur. En l faisant communiquer les deux fils AE et BF avec un multiplicateur, (| le premier, qui touche à la lame plongée dans loxygène, donne de | l'électricité positive , et le deuxième de la négative. Plusieurs élé- ! ments réunis peuvent produire des décompositions chimiques; l’eau
même est décomposée.
La cause de la production d'électricité dans la pile à gaz dépend À de la combinaison lente des gaz dissous dans le liquide, sous laction des lames de platine. En effet, quand on décompose l’eau dans | un voltamètre à l’aide d’une batterie à gaz, à mesure que les vo- | lumes des gaz provenant de la décomposition de Peau augmentent | dans le voltamètre , les volumes de l'oxygène et de l'hydrogène de chaque couple à gaz diminuent dans la même proportion; cet effet | montre que, dans chaque couple, il se forme de nouveau autant | d’eau qu’il y en a de décomposée dans le voltamètre. Le résultat | suivant vient à l’appui de cette explication : Lorsqu'une batterie à gaz reste sous une cloche privée d’oxygène , l’intensité du courant devient nulle; il reprend sa force quand on introduit de nouveau | de l’air sous la cloche. |]
Il résulte de là que du gaz hydrogène seul d’un côté en contact | avec une des électrodes et de l’eau acidulée ne peuvent constituer un couple; mais, aussitôt que de l’oxygène est introduit dans le liquide et qu’il arrive en contact avec le platine entouré d'hydrogène, | la combinaison des deux gaz a lieu par intermédiaire du métal, et, quand le circuit est terminé par une seconde électrode, le courant M électrique se manifeste. Ainsi il est probable que le développement (l de l'électricité provient de la combinaison de Poxygène dissous dans le liquide avec Phydrogène adhérent au platine, et que oxygène | en contact avec la seconde lame ne sert qu’à empêcher la polari- | sation qui serait produite par le transport sur cette lame de l’hy- | | | drogène provenant de la décomposition du liquide conducteur. L’oxygène qui est dans le tube contenant la lame de platine posi- 1 tive se dissout donc dans le liquide, à mesure que celui qui était dissous précédemment se combine avec l'hydrogène.
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Ce qui a lieu avec Poxygène et l'hydrogène se produit également avec d’autres gaz; le platine, le charbon, et les autres corps solides que l’on peut employer comme conducteurs ne sont que les intermédiaires qui déterminent la combinaison des gaz et permettent la circulation de Pélectricité.
Des observations de M. Jacobi viennent démontrer nettement cette combinaison des gaz dissous dans l’eau sous l’action des lames de platine. On sait que lorsqu'on décompose l’eau dans un voltamètre, et que les gaz mixtes sont recueillis dans la même cloche, si les électrodes en platine plongent en partie dans le mélange de gaz, après que la décomposition a cessé, on voit peu à peu les gaz disparaitre. Mais on trouve également que dans les voltamètres, lorsque les lames décomposantes sont séparées des gaz mixtes, le volume du mélange diminue toujours peu à peu, même lorsqu’ily a 30 centimètres d’eau entre les gaz et les électrodes; ainsi, dans ce dernier cas, la combinaison ne peut s’opérer que dans le liquide, à mesure que les gaz se dissolvent et viennent en contact avec les lames de platine.
On a émis l’opinion que chaque gaz en contact avec le platine et l’eau agissent séparément pour produire un courant; mais cela ne saurait avoir lieu dans la généralité des cas. Cependant dans certaines conditions, comme on va le voir, des effets de ce genre peuvent se manifester.
Action de l'hydrogène sur le chlorure d’or en présence du platine. Si l’on place une petite éprouvette AB, faite avec un tube de 2 à 3
Fig. 68. millimètres de diamètre, et remplie de gaz hydro-
B gène, sur un vase contenant une dissolution assez concentrée de chlorure d’or, au bout de quelques jours, si la température n’a pas sensiblement varié, le niveau du chlorure d’or à l’intérieur du tube est peu différent de ce qu'il était précédemment; mais si l’on introduit un fil de platine au-dessous de Péprouvette, de manière que ce fil se trouve en partie plongé dans le gaz hydrogène , et en partie plongé par son autre extrémité dans le chlorure d’or, on voit alors le gaz diminuer de volume à l’intérieur, et même au bout d’un certain temps disparaitre COm- == plétement si le fil de platine monte jusqu’en haut du tube. Mais en même temps que le gaz hydrogène disparaît, de l'or métallique se précipite sur la portion du filde platine qui plonge dans la dissolution métallique. (E. Becquerel.)
Ce fait met bien en évidence que le gaz hydrogène peut réduiré une dissolution de chlorure d’or en présence du platine ; mais of peut objecter à cela : .
1° Que le fil de platine peut être attaqué dans le chlorure d’or, et donner lieu à la réduction de l’or à sa surface ;
% Que l’air extérieur peut constituer avec l'hydrogène de l’éprouvette , le liquide et le platine un couple à gaz.
On répond à la première objection en montrant par une expérience analogue à celle qui précède qu’un fil de platine bien décapé, en l’absence de l’hydrogène , ne se recouvre pas d’or quand on le fait plonger pendant quelque temps dans une solution de chlorure de ce métal aussi neutre que possible. La deuxième objection peut être évitée en opérant dans des tubes exactement fermés , et soustraits à l’action de l'air extérieur, comme on va le voir ciaprès.
Pour cela on dispose les appareils comme il suit : On fait passer un courant de gaz hydrogène ou du gaz sur lequel on veut opérer dans un tube effilé et ayant une petite pointe que l’on peut casser ou foudre à volonté. En cassant ensuite une des pointes sous une solution de chlorure d’or, on peut en dilatant le gaz faire entrer un peu de chlorure d’or dans le tube, puis, en fermant de nouveau la pointe avec une lampe à alcool, on a un tube plein de gaz et renfermant une petite quantité de chlorure d’or. Si l’on a eu soin de placer dans lé tube, avant le passage du gaz, un fil de platine, ce fil y reste enfermé après les différentes opérations que l’on a fait subir au tube pour le remplir de gaz et pour le fermer.
On a préparé d’après cétte méthode des tubes de 3 à 4 millimètres de diamètre pleins d'hydrogène et pleins d’air, les uns sans fils métalliques intérieurement, d’autres avec des fils de platine, d’autres enfin avec des fils d’or; dans tous on a fait entrer une dissolution de chlorure d’or de manière à occuper 4 de la longueur du tube. Après six semaines d'action on a cassé une des extrémités de chaque tube sous une cuve à eau, afin de reconnaître la partie du gaz qui avait été absorbée. On a trouvé les résultats suivants :
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