PHÉNOMÈNES ÉLECTRO-CAPILLAIRES

IU41. BxpéHeB«cs de M. Bm^vcmI. — M. l)ccquei*cl (^) COD-

sidère coinine duc aux pliénomènes de capillarité rélectricilé (jui se inanileste dans rexpériciice suivante. Uans une cuiller de platine, qui communique avec Tun des fils d*un galvanomètre, il verse de Tacide chlorliydrique étendu, puis il plonge dans le liquide une éponge de platine tenue par une pince du méiue métal et communiquant avec Tautre fll. Au même instant, il si* produit un courant qui va de la cuiller à l'éponge par le galvométre ; mais, à mesure que les interstices de Téponge se remplissent de liquide, le courant s'aiTaiblit peu à peu et finit par s'annuler. Pour recommencer ensuite Texpérience, il faut laver l'éponge dans l'eau à plusieurs reprises, puis la chaulTer au dard d'un chalumeau. Les résultats sont les mêmes avec l'acide nitrique, quoique moins marqués. Le charbon de bois plongé dans Tacide nitrique ou dans l'acide sulfurique doime aussi des courants dont la durée est même plus grande qu'avec l'éponge de platine, mais cette fois le courant va du charbon au galvanomètre. Ces phénomènes, dont le sens est quelquefois variable d'une expérience à l'aulre, peuvent être attribués à rintluence des gaz que les corps poreux, et la mousse de platine en particulier, absorbent en grande abondance, ou même en partie à dcî? changements de température. 11 ne parait pas démontré que la capillarité y intervienne directement.

104t2. Depuis quelques années, M. Becquerel (*) a étudié d'autres phénomènes très-curieux, dans lesquels il attribue un rôle important aux actions capillaires. Lorsque deux liquides sont séparés par un espace très-resserré, comme une fente éli-oile dans un tube fêlé, ou l'intervalle de deux lames de verre appliquées Tune contre rautre,ou les interstices d'une membrane poi*euse, comme le papier parcheminé et le collodion, le contact des liquides s'établit par des surfaces très-restreintes et il peut eu résulter deseflets électriques particuliers, tout différents de ceux qu'on obtiendrait si les liquides étaient en contact par des sur-

* .{niiaita lit! (Jùinic et de Phyaùjuc, -" btTie, l. XXI V, p. 541. ;- tsOm/UwH rendus de IWcodrmtc ilcH «cicnte% t. IJtlV et :^uivanU, pussilii.

DES SOURCES DllLGTRlClTÊ. bel

faces plus étendues. M. Becquerel a reproduit ainsi un certain nombre de composés cristallisés analogues à ceux que Ton trouve dans la nature : des sulfures métalliques, Talumine à 5 équivalents d'eau, des oxydes métalliques, le silicate de cuivre, l'aluminate de magnésie, le fluorure de calcium, etc.

Le procédé d'expérience employé par M. Becquerel parait être un moyen de constituer des couples qui présentent une résistance intérieure considéi^ble et dans lesquels les échanges entre les différents liquides ne s'effectuent qu'avec une extrême lenteur. Les deux liquides qui sont séparés par un espace capillaire franchissent l'un ou l'autre cet espace, ou le traversent tous deux en proportions différentes. Dès que le contact a lieu, il s'effectue entre eux des réactions chimiques qui donnent des corps nouveaux. Si l'un des produits se sépare à l'état solide, il reste un liquide intermédiaire, différent des deux premiers, qui modifie la force électromotrice ; les échanges qui ont lieu pai* diffusion s'opèrent très-lentement et l'on se trouve ainsi dans des conditions très-favorables à la formation de corps cristallisés. M. Becquerel pense que des phénomènes de môme nature sont réalisés dans les animaux et les végétaux, où les liquides de l'organisme circulent ainsi par des tubes très-étroits, analogues aux espaces capillaires d'un tube fêlé ou de deux lames de veri^e rapprochées jusqu'au contact.

1045. fizpérietaices de SI. Lippmami . — Les phénomènes de capillarité donnent lieu cependant à de véritables forces électromotrices, en relation intime avec la polarisation des' électrodes'. Supposons qu'une colonne de mercure, placée dans un tube capillaire, soit en contact avec de l'eau acidulée. Si l'on met le mercure et Teau séparément en communication avec le pôle négatif et le pôle positif d'une pile dont la force électromotrice est insuffisante pour décomposer l'eau d'une manière continue, le mercure se polarise et se recouvre d'une petite quantité d'hydrogène condensé. La surface de séparation des deux liquides est aloi's modifiée, et l'on conçoit que la constante capillaire, ou la tension superficielle, n'ait plus la même valeur que précédemment. M* Lippmann (*) a constaté^ en effet, que les phénomènes de ca-

'*j Annales de Chimie et de Phifsique, 5* série» t. V, p. 49i.

54S niirt DTÉLEcnicirÉ stitiqce.

pillante soot alors modifiés: il a déterminé par plusieurs méthodes la rebtioD qui existe entre les changements de dépression capillaire et les valeurs de la différence de potentiel qu'on établit entre les deux liquides.

Un tube capilbire A i fig. j96k par exemple, parfaitement cyliih drique. communique d*une part a^ec un vase plus large C renfermant du mercure, et d'autre part, à l'aide d'un siphon, a^ec un Tcrrc D contenant de l'eau acidulée par un dixième d'acide sulfurique, au fi»nd de laquelle se trouve une couche B de mercure. Les deux masses de mercure peuvent être mises en communication avec l'extérieur par des fib de platine 2 et p. Si les fib z et ^ communiquent entre eux, le potentiel est le même

dans les deux masses de mercure, l'eau acidulée est à un potentiel différent déterminé par le contact des deux liquides, et le niveau du mercure s'arrête dans le tube capillaire en un point M, où il revient exactement quand on fait osciller la colonne liquide. La position d'équilibre est au contraire Irès-variablo, comme on le verra plus loin, si U's deux masses de mercure ne sont pas en communication ; c'est là la cause principale des perturbations, quionlétéobsenéesdansla mesure, des effets de capillarité, surtout quand on opère avec le mercui-e.

La constance de la dépression capillaire dans ces conditions normales étant bien démontrée, on établit par une pile auxiliaire une différence de potentiel déterminée enli-e les deux fils a et p, en avant soin que le mercure en M soit négatif, et Ton obser\e au cathétométre le déplacement delà colonne de mercure. La nou\elle position d'équilibre est encore absolument constante, lorsque la différence du potentiel ne change pas; on peut donc, au moyen d'un électrométre, déterminer la relation empirique qui existe entre ces deux quantités (*)•

[* La |K)lari$atioii du mercure par l'oxygène devrait donner des résultats de mém^ ordre, mais l'expérience n'est pas réalisable : la surface do mercure se ternit pir ooe

Fiff. *».

1044. Cette méthode présente quelques imperfections, parce qu'il est difficile d'obtenir un tube capillaire dont le diamètre soit parfaitement constant, de sorte que les différences de niveau ne représentent pas exactement les cliangements de capillarité. Il vaut mieux ramener le liquide au même point dans toutes les expériences, à l'aide d'une pression auxiliaire que l'on détermine.

Pour cela, on efRle è la lampe la partie inférieure d'un tube de verre A (%. '29T^ que l'on remplit de mercure ; on fait plonger la pointe dans un autre tube B contenant de l'eau acidulée et renfermant à la partie inférieure une couche de mercure. Quand on fait communiquer les deux masses de mercure par des fils de

e et les positions dVquilibre devieiH

r»:»0 TRAITÉ n*ÉLECTRICITf: STATIQUE.

platino a ot ^i,y la surface de séparation des Ii(|uîdes dans la |H)rlion effilée s'arrête en un point où le diamètre est tel que les actions capillaires, déterminées par la tension superficielle normale des deux liquides, suffisent à équilibrer la pression de la colonne mcrcurielle ; on observe cette position avec un microscope à réticule M. Si l'on établit alors une diiTérence de potentiel entre les fils a et 0, la tension superficielle est augmentée, lo mercure remonte, et il est nécessaire d'augmenter la pression de In colonne pour ramener le ménisque au même point. Un moyen Irùs-simple est de faire communiquer l'extrémité supérieure du tube AB avec un manomètre II, par l'intermédiaire d'un tube de caoutchouc T à parois épaisses, que l'on comprime plus ou moins à l'aide d'un écrou E. On mesure alors la différence de pression accusée par le manomètre, et la différence de polentiel ou la force électromotricc correspondante.

1045. M. Lippmann a constaté ainsi que la tension superficielle augmente d'abord à peu près proportionnellement à la force électromotrice, jusqu'à un maximum qui a lieu pour une diffi'rence de potentiel égale à 0,9 de celle d'un couple Daniell ; In tension superficielle atteint alors 1,47 fois sa valeur normale. A partir de ce point, la tension superficielle diminue jusqu'à re que la force électromotricc devienne égale à celle de deux couples Daniell. Voici les résultats numériques, en prenant pour unité la force électromolrice d'un Daniell, la pression primitive étant de ySO"*"" pour la tension normale.

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