ExeitaUoM nnipoittire. — M. Chauveau (') a employé

i»^ Com^tten ren lut de V Académie dct nci'nces, t. LXXXI et LXXXIII.

KXPÉIIIEN€ES irfiLKCTKICITÉ ET PROPRIÉTÉS DE L'ÉTINCFUE. 201

tout récemment im mode d'excitation qu'il appelle unipolaire ci qu'il croit plus propre à simplifier Tétudc des phénomènes. L'une des électrodes étant appli(juée en un point d'un nerf, l'autre électrode est mise en relation avec le nerf symétrique, de manière qu'on puisse apprécier immédiatement la différence des effets, ou bien communique avec le corps du sujet par une surface très-considérable, comme le liquide d'un bain dans lequel l'animal est plongé en partie. Dans ces conditions, les résultats sont très-différents suivant la nature de l'électricité.

Si Ton fait agir un courant continu d'intensité croissante sur un nerf moteur, par exemple, on constate qu'à l'établissement du courant la secousse est d'abord plus forte pour le pôle négatif, puis que les deux secousses sont égales pour une certaine intensité, à partir de laquelle les secousses positives deviennent prédominantes. Quand on étudie la manière dont varie l'énergie des secousses suivant l'intensité du courant, en ayant soin de se mettre à l'abri de diverses causes d'erreur, telles que la fatigue et l'altération des nerfs, on voit que les contractions positives augmentent d'abord proportionnellement à l'intensité et moins rapidement ensuite, tout en restant continuellement croissantes; les contractions négatives, au contraire, qui sont d'abord plus grandes, augmentent lentement et passent quelquefois par un maximum pour aller ensuite en diminuant.

Le sens du phénomène est renversé quand on agit sur un nerf sensitif : les excitations positives paraissent d'abord plus grandes et deviennent ensuite plus faibles que les négatives; avec un courant suffisamment intense, la douleur causée par l'électricité négative est incomparablement plus vive. On peut rapprocher encore ces résultats de la variation de l'excitabilité j)endant lelectrotonus (788) et de cette autre propriété, constatée dans les décharges électriques, que le dégagement de chaleur est généralement plus grand à l'électrode négative, comme on le vérifie aisément dans les tubes à gaz raréfiés.

A l'ouverture du circuit de la pile, la contraction musculaire augmente d'abord avec l'intensité du courant pour diminuer ensuite et même disparaître, et l'électrode négative se montre toujours moins efficace.

Avec les courants d'induction ou les décharges des condensa-

205 TRAITÉ D'ÉLECTRICITÉ STATIQIIh:.

leurs, la marche générale des secousses est à peu près la même» mais avec moins de nellelé. Les contractions négatives sont d'abord plus énergiques; puis, à mesure qu'on fait croître l'intensité du courant inducteur, les secousses des deux électrodes ne tardent pas à devenir égales et conservent ensuite cette égalité, quelquefois avec une légère tendance à Finversion. D'autre part, la contraction atteint rapidement une valeur maximum, à partir de laquelle elle parait indépendante de Tintcnsité du courant inducteur ; toutefois le relâchement du muscle, qui est trèsrapide à la suite des décharges faibles, devient de plus en plus lent à mesure que Tintensité du courant inducteur va en augmontîmt.

dette question des secousses provoquées par réiectricité a donné lieu à un grand nombre de travaux que nous n'avons pas pu passer en revue, même d'une manière rapide ; mais il semble qu'on n'a pas assez défini en général le phénomène électrique lui-même, en particulier son énergie et sa durée, et que la considération de ces deux éléments serait plutôt de natui*e à conduire h des lois simples au pt)int de vue de la physiologie.

EFFtTS CHIIUQUES DES DÉCHARGES ÉLECTRIQUES. 59*2. Inflanmiatioii de tnélangen détonants. — DaUS la plupart

des combinaisons qui s'eflectucnt sous l'influence des décharges, l'électricité n'intervient que comme un moyen commode de provoquer en certains points une grande élévation de température. Cavendish, en 1784, a utilisé la propriété que possède 1 étincelle électrique d enflanuner un mélange d'hydrogène et d'oxygène ou d'air. L'étincelle agit comme un corps incandescent que l'on introduirait dans le mélange; elle enflamme la couche de gaz qui l'environne; la chaleur produite parla combinaison de celte première masse élève alors la température des couches voisines au point de les enflammer à leur tour, et la combustion se propage ainsi de proche en proclie avec une vitesse plus ou moins grande. Cette vitesse dépend (te la quantité de chaleur dégagée, de la tem|iérature de la combinai son, de la conductibilité calorifique des gaz, de la pression et d&

a masse à échauffer. On peut ainsi ralentir la vitesse de propaation^ jusqu*à la rendi'C nulle, en ajoutiint au mélange explosif me proportion de plus en plus grande d'un autre gaz qui n'inervicnt pas dans la combinaison. La chaleur dégagée par la commslion autour de rélincelle est employée en partie à échauffer .e gaz inerle, et il peut arriver que la température acquise par le mélange soit inférieure à celle qui est nécessaire pour provoquer la combinaison des couches suivantes. Dans ce cas, pour effectuer l'opération d'une manière complète, il serait nécessaire d'entretenir les étincelles d'une manière continue pendant un temps assez long, afm que toutes les parties du mélange vinssent s*v combiner tour à tour.

Ainsi Humboldt et Gay-Lussac (*) ont reconnu que, dans les mélanges d'hydrogène et d'oxygène où ce dernier gaz est en excès, il n'y a plus d'inflammation lorsque le mélange détonant forme une fraction nioindre que les ~ du volume total, et que la combinaison est incomplète tant que le volume de l'oxygène est plus que 9 fois celui de l'hydrogène. Si l'hydrogène est dominant, au contraire, il en faut une proportion beaucoup plus grande pour rendre le mélange incombustible. L'azote se comporte à peu près comme un excis d'oxygène. Dalton (') a trouvé quo des mélanges de 10 volumes d'hydrogène avec 4 volumes il'iiir, ou de 15 volumes d'air avec 1 d'hydrogène, ne s'enflamment plus par l'étincelle, et que la combinaison n'est pas complète si le volume de l'hydrogène dépasse le double de celui de l'air, ou s'il n'en atteint pas le cinquième. L'acide carbonique empêche la combustion d'une manière encore plus efficace.

Les limites d'explosibililé varient d'ailleurs avec les diamètres des tubes eudiométriques et l'énergie des étincelles. On conçoit, en effet, que si la masse de gaz dans laquelle débute la combinaison occupe un espace très-restreint, la chaleur dégagée en ce point pourra être insuffisante pour échauffer la couche voisine, à laquelle elle se communique, jusqu'à la température de combinaison; tandis qu'avec une forte étincelle, le rapport de la masse échauffée à celle qui se combine sera beaucoup plus petit et la température plus élevée.

•; Annales de Chimie, 1" série, I. I.Uf, p 259, (l^^OS^. '*) Tliomson, Annals o f phihêophij, nouycWc série, t. X, p. ÂiU (1825).

201 TRAITÉ irÉLFXTRICîTÉ STATIQUE.

Par la niùmc raison, la pression doit exercer aussi une influence sur le phénoniùne. Ainsi Grolllius(*) a trouve qu'un mélange de chlore et d'hydrogène ne diHone plus quand il csl réduit par la raréfaction au sixième de la pression atmosphérique, et il faut réduire celte pression au seizième pour empêcher la combustion d'un mélange d'hydrogèr.e et d'oxygène. De même, un mélange d'air humide et d'hydrogène chauiTé avec une lampe jusqu'à ce que le volume fût quadruplé, ne put être enflammé par une étincelle ni parla flamme d'une bougie; cela tenait sans doute à la présence d'une grande quantité de vapeur d'eau dans le mélange.

595. Papiiionn éieetriqoes. — Si le mélange est amené à la limite d'explosion, soit par une diminution convenable de la pression, soit par l'introduction d'un gaz étranger, l'inflamination peut encore se propager, mais d'une manière incomplète et dans des directions irrégulières. MM. Demondésir et Schlœsing ont montré ce phénomène par une belle expérience. Un grand ballon en verre de 10 litres au moins de capacité est fermé par un bouchon percé de deux trous; l'un de ces trous est traversé par un tube de verre (;ui s'ouvre au milieu du ballon et qui amène un courant rapide d'un mélange d'air et d'hydrogène; ce courant s'échappe par l'aulre oritice. On obtient le courant gazeux qui convient en faisant arriver l'air à l'aide d'une soufflerie en relation avec un petit gazomètre à eau, pour que la pression soit a peu près constante, et l'on fait déboucher obliquement dans le canal de dégagement un tube à robinet qui communique avec un appareil producteur d'hydrogène; ou règle par tûtonnenienls l'ouverture de ce robinet d'après la manière dont marche l'expérience. Kn face de l'orifice du tube, dans le centre du ballon, ou produit entre deux fils de platine une série d'étincelles à l'aide d'une bobine, ou bien on tait brûler d'une manière continue un tout petit bec de gaz. Si la proportion d'hydrogène est trop faible, le mélange ne s'enflamme pas. Quand on augmente peu à peu l'hydrogène, on voit d'nbord les étincelles ou la flamme s'élarjiir et s'entourer d'une espèce d'auréole : la combinaison a déjà lieu, mais elle est limitée. Bientôt des espèces d'éclairs ou des langues

/) ÀHunlcx de CMvme, 1" série, t. LXXXIÎ, p. r>i.

EXPÉRIENCES D'ÉLECTRiaTÉ ET PROPRIÉTÉS DE L'ÉTLNCELLE. iOb

le feu se disséminent dans toute retendue du ballon d'une maiière irrégulière, qui rappelle le vol d'un papillon ou les mouvenents d'un essaim de mouches, et le nirme phénomène persiste ndéfiniment tant qu'on maintient le courant gazeux. L'expérience 16 présente aucun danger d'explosion violente quand on comlence par provoquer Tétincelle avant l'introduction d'hydroène dans le courant d'air; si, par instants, la proportion d'hyrogènc devient trop grande, Tinilammation se propage le long u tube jusqu'au point où débouche ce gaz ; il suffit alors de ferler un peu le robinet pour ramener la combustion dans le bal- }n et rétablir les choses dans l'état primitif.

On peut déterminer au moins une limite inférieure de la viesse de propagation dans un mélange explosif, comme le faisait I. H. Saint-Claire Deville ('), en enflammant ce mélange à la ortie d'un chalumeau, et en diminuant peu à peu la pression usqu'à ce qu'une explosion se produise dans les tubes de caoutliouc qui amènent les gaz ; à ce moment même on évalue le délit. Le refroidissement causé par les parois des tubes, dans ette expérience, conlribue à ralentir l'inflammation; la propa- [atioQ doit être notablement plus rapide au sein d'une grande nasse de gaz, parce qu'il n'y a pas alors de chaleur perdue et [ue les molécules acquièrent, par leur expansion subite, une liesse de translation considérable.

594. cjoaibiiudsoiis lenteit. — 11 se préscule plusieurs cas où 'inflammation ne se propage pas d'une manière sensible, même H>ur des mélanges dans lesquels lu proportion des gaz est exactenent celle qui convient à la combinaison, soit parce que le dé- )[agement de chaleur est trop faible pour échauffer les couches voisines jusqu'à la température de combustion, soit que le composé se forme avec absorption de chaleur, soit encore que les décharges électriques aient une action propre, indépendante de releva tion de température.

Priestley avait remarqué que l'air atmosphérique traversé par une série d'étincelles diminue de volume et acquiert la propriété de rougir la teinture de tournesol. Cavendish (*) a profité de celte observation pour déterminer par synthèse la composi-

' U[on» Mur la diuociation, p. iO.

.' nu. trant. ahridged ^1788., vol. XVI, p. 451.

30G TliAlTÉ bÉLtCTUiaiË STATIOUE. |

tion de l'acide nitrique. Il fît passer une série d'élincellcs au travers d'un mélange d'oxvgène et d'azote en présence de l'eau dv chaux. Le gaz était contenu dans la partie supérieure d'un tube en V renversé (fig. '2lfi), à cheval sur deux verres l'enfermant du mercure dont l'un conimunif|uiiit avec une macliine électrique et l'autre avec le sol. Cavcndisli trouva ainsi que la combinaison avait lieu entre 7 volumes d'oxygène et 3 volumes d'azote; le rapport de ces nombres est é.ol à 2,55, et difTérc très Fi(riH6. peu du rapport véritable

'2,5 déterminé parGay-Lussac. M. Perrol a obtenu jusqu'à 100 milligrammes d'acide azotique par heure, en faisant passer un courant d'air dans un lube capillaire qui était traversé transversalement par une série d'étincelles d'induction.

L'acide azotique n'est ici que le résultat d'une réaction secondaire, car la combinaison i[ui s'effectue directement sous l'influence de l'étincelle est de l'acide hypoazotiquc, ou du bioxyte d'azote qui se transforme au contact de l'air en vapeurs nitreuses. Si l'on fuit passer une série d'étincelles dans un ballon renfcrniiuit de l'nir parfailemcnt sec, on voit rapidement le gaz prendre la couleur rutilante qui est le caractéi-e de l'acide bypoazolique. Si le ballon renferme en nu'-nie temps une solution alcaline ou si les parois du verre sont simplcinenl mouillées, l'acide hypoazoti<|ue produit rapideineut, par suite des réactions bien connues de ce gaz, une solution d'acide azotique.

11 faut remarquer cependant que la formation d'acide hypoazotique exige des décharges en forme d'étincelles; l'effluve électrique ne provoque pas la combinaison de l'azote avec l'oxygène et no fait que trarisfunncr ce dernier gaz en ozone; il est probable qu'alors la température n'est pas assez élevée.

50Û. It semble que l'électricité joue un râle nécessaire dans la formation directe des composés de l'oxygène et de l'azote, car on n'est pas encore parvenu à combiner les deux gaz par la seule élévation île Icniiiératurc. licpcndanl cette combinaison sVlïer-

tue, comme par entraînement, dans un certain nombre de circonstances où réleclricité n'inlervient pas. Ainsi l'eau que Ton forme en brûlant de l'hydrogène dans l'air est toujours acide, les produits de la combustion complète des carbures d'hydrogène et du gaz d'éclairage renferment des traces de composés nitrcs, et l'explosion d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène dans un eudiomètre, en présence d'une petite quantité d'air, entraine la combinaison plus ou moins complète de l'azote avec l'oxygène. M. Bunsen (*) a reconnu que celte combinaison n'a pas lieu d'une manière sensible lant que le volume des gaz tonnants est inférieur aux J du volume total; mais, si l'on fait brûler 9 volumes de gaz tonnants mélangés avec 4 volumes d'air, il disparait pendant l'opération 0,12 du volume de l'air. Avec une proportion plus grande encore des gaz de l'eau, il se forme une telle quantité d'acide nitrique, que le mercure est attaqué avec dégagement de bioxyde d'azote, et qu'on peut recueillir sur les parois du tube des cristaux d'azotate de mercure.

596. L'acétylène donne lieu à des observations tout à fait analogues. M. Berthelot (^) a obtenu ce gaz à l'aide de l'arc produit par une pile électrique entre deux cônes de charbon dans un courant d'hydrogène; mais la chaleur seule, les décharges de batteries et les étincelles d'induction sont impuissantes pour effectuer cette combinaison directe. Si l'on part d'un carbure d'hydrogène, au contraire, on peut produire de l'acétylène dans une foule de circonstances. Le passage du gaz oléfiant, de la vapeur d'alcool, d'éther, d'aldéhyde, etc., dans un tube chauffé au rouge; les étincelles d'induction dans un gaz carburé ou une vapeur quelconque de substance organique; la combustion incomplète du gaz d'éclairage, de la benzine et d'une huile quelconque; toutes ces circonstances produisent de l'acétylène en quantité plus ou moins grande. 11 est donc à présumer que l'action de l'arc électrique est due, non pas à un effet particulier de l'électricité, mais à la grande quantité de chaleur qui s'y dégage et à l'excessive température.

Nous citerons encore l'acide cyanhj drique, que M. Berthelot (*)

:*' Mélhodei gazomê triques, traduction française, p. 65.

(*) Annales de Chimie cl de Physique, 3* strie», t. LXVJî, p. lU.

') Annales de Chimie et de Physique, i* série, t. XVUI» p. \&1.

a obtenu en faisant traverser par des étincelles électriques un mélange d'acétylène et d'azote, et qui se produit, soit directement, soit par l'intermédiaire de l'acétylène, toutes les fois que des étincolles puissantes traversent un gaz carburé quelconque contenant de l'azote.

Les combinaisons qui s'effectuent par une action progressive de l'électricité paraissent assez nombreuses, mais il est souvent difficile de les observer à cause des réactions consécutives qui tendent à les détruire ; nous reviendrons sur ce point.

M. Arn. Thénard, en faisant agir les effluves électriques sur un mélange à volumes égaux d'acide carbonique et de protocarbure d'hydrogène, ou d'oxyde de carbone et d'hydrogène, a obtenu un liquide oléagineux (^). Cet expérience présente un intérêt particulier parce que le composé ainsi produit renferme des équivalents égaux de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, et présente, par conséquent, la même composition que l'acide acétique et la cellulose. Sous l'influence des effluves, l'acétylène se condense aussi en un corps liquide et même en un solide (*).

597. Déeompositioiis. — Bcccaria, dès 1758 (*) parvint à réduire des oxydes et à revivifier les métaux par les décharges électriques, et décomposa le sulfure de mercure. De Milly (*) réduisit de môme le minium, la céruse, les chaux de bismuth, d'étain et de zinc; il plaçait ces poudres entre deux cartons ou deux lames de verre et les faisait traverser par la décharge d'une batterie. Morgan observa que le passage des étincelles dans les liquides mauvais conducteurs, tels que les huiles et les essences, y produit un dépôt de charbon. Enfin Beccaria avait constaté aussi que les étincelles provoquaient dans Teau un jwlil àégagemenl de gaz.

Lu plupart au moins de ces décompositions ne doivent être attribuées qu'à l'élévation de température. M. Grove ( ') a montré, en effet, que Teau peut être décomposée en partie à une température bien inférieure à celle que produit la combinaison de riiydrogcne et de l'oxygène : un fil de platine porté à l'incandes-

I* Com]>lcx rendus lir rAradnnic (Icx sciences, l. I.XXVI, p. M7 et O^Z. '*, Ibid. t. LXW.ILp. 2iy.

;•* Lellerc dell' elcctricismo, p. '28*2. ^ Journal de Physif^ue de l'abOc Ptoiier, t. IV, p. 1-40. • Annules de l'.hinnc cl de Phijsiyue, li'' siTio, t. XXI, p. 1*21).

EXPÉRIENCES D'ÉLECTRlCiTÉ ET PROPRIÉTÉS DE L'ÉTINCELLE. 200

cence dans Teau par un courant électrique, ou chauffé simplement avec un chalumeau, donne des bulles formées d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène ; le platine fondu versé dans l'eau dégage des gaz en grande abondance, etc.

598. Un grand nombre de gaz peuvent être décomposés par une série d'étincelles électriques. Van Marum a triplé ainsi le volume du bicarbure d'hydrogène; M. Grove et M. Perrot ont montré que les vapeurs d'eau, d'alcool et de plusieurs composés oi^aniques sont aussi décomposés ('). 11 arrive souvent que l'opération a une limite naturelle, lorsque les corps qui proviennent de la décomposition restent à l'état gazeux et sont capables de se combiner directement avec explosion ; la décomposition n'est évidemment plus possible à partir du moment où une proportion nouvelle des gaz séparés rendrait le mélange explosible dans les couches que traverse l'étincelle. 11 s'établit donc un équilibre entre le composé primitif et les produits de la dissociation, et cet équilibre dépend en partie de l'énergie des décharges.

Prieslley avait remarqué que l'acide carbonique traversé par un grand nombre d'étincelles augmente de volume et n'est plus entièrement absorbable par l'eau de chaux. Monge ('), se senant d'excitateurs en fer pour répéter cette expérience, ne vit qu'un faible changement de volume, mais les métaux étaient oxydés et plus d'un tiers du gaz n'était plus absorbable par les alcalis ni inflammable. De Saussure (') fit passer des étincelles pendant 18 heures entre une tige de cuivre et la surface du mercure dans un matras plein d'acide carbonique : le volume ne fut pas modifié, mais le mercure était noirci et le gaz renfermait 8 pour cent d'oxyde de carbone. M. U. Sainte-Claire Deville (*), 'à\ec des étincelles très-courtes entre des fils de plaline, obtint au bout de 3 ibis 24 heures un accroissement de volume de }, ce qui correspond à une décomposition des 28 centièmes du gaz primitif. M. Bcrthelot a constaté (^) que la décomposition de l'acide carbonique par une série d'étincelles augmente d'abord, puis diminue et épixiuve plusieurs oscillations qui tiennent sans doute à des

• Annale* de CMImie el de Physique, 3» série, t. XXXUI, p. 876 et t. LXI, p. 161

* Htcm, de C Académie (1780;, p. 450.

' Journal de» mines, t. XH, p. 103 (1802).

•« I.OC. cit. p. 74.

'" Anttales de Chimie el de Physique, \^ série, t. XVllI» p. 170 el W^.

Il 14

SiO TRAITÉ D^ÉLECTaiCTTÉ STATIQUE.

changements dans l'énergie des décharges. La décomposition parait d'autant plus avancée que les étincelles sont plus faibles; on peut décomposer jusqu^à 0,29 d'acide carbonique, et cette proportion est très-voisine de la limite (0,35) à partir de laquelle le mélange serait explosible. M. Arn. Thénard a obtenu à peu près les mêmes résultats au moyen de Tefiluve électrique, et vérifié qu'alors quelques étincelles plus fortes ramenaient le mélange à 7 pour 100 d'oxyde de carbone (*).

L'acétylène est aussi décomposé par les étincelles, mais, à l'inverse de ce qui a lieu pour l'acide carbonique, le mélange tend vers une composition fixe renfermant 0,12 d'acétylène, môme quand la pression du gaz varie entre 0*^,40 et 3", 50.

L'acide hypoazotique, qui se produit directement par l'action des étincelles est détruit en partie en azote et en oxygène par la même cause. M. Berthelot a obtenu, par exemple, au bout de dixhuit heures un mélange qui ne contenait plus que 0,14 de gai non décomposé. Le protoxyde d'azote donne aussi de l'azote et du bioxyde, et le bioxyde lui-même se décompose partiellemeni d'abord en protoxyde et acide hypoazotique, puis finalement en azote et vapeur nitreuse (*). On peut prévoir que ces problèmes d'équilibre chimique, déjà mal définis quand le gaz composé est en présence des seuls produits de la dissociation, deviennent beaucoup plus complexes si Ton augmente la proportion de l'un des gaz constituants et si l'on introduit dans le mélange un gaz étranger, lequel peut intervenir lui-même d'une manière plus ou moins directe dans les produits définitifs. Nous renvoyons au mémoire déjà cité de M. Berthelot pour l'étude de ces phénomènes, tels que la décomposition de la vapeur d'eau, l'action de l'hydrogène sur Tacide carbonique signalée d'abord par de Saussure, l'influence de la pression sur les états d'équilibre, etc.

M. Perrot a cherché quelle est l'influence de la forme des décharges d'induction sur le travail chimique accompli. Il a constaté que, dans une étincelle composée d'aigrettes et de traits de feu, la décomposition provoquée par l'aigrette est beaucoup plus abondante ; le phénomène présente alors une sorte de conti-

(* CovipfcH rendus de V Académie des scieuces, t. LXXV, p, 118. (*) Annales de Chimie et de Physitfue, 5« série, t. VI, p. 199.

EXPÉRIENGES^ D*ÉLEGTRIG1TÉ EF PROPRIÉTÉS DE L^ÉTINGEUE. 211

nuiféqui permet de comparer les effets des aigrettes à ceux des courants électriques.

599. Si l'un des produits de la réaction s'élimine naturelleraenl par un changement d'état, ou si on le fait disparaître à mesure de sa formation à l'aide d'absorbants chimiques, on peut continuer les décompositions par l'étincelle beaucoup plus loin et même les achever complètement, comme M. Deville Ta montré par plusieurs exemples. L'acide sulfureux est ainsi décomposé en soufre et acide sulfurique, mais en quantité inappréciable; si l'on introduit dans l'eudiomètre une solution de chlorure de baryum, le gaz disparaît peu à peu d'une manière complète : il se forme un précipité de sulfate de baryte et un dépôt de soufre sur les parois de l'éprouvelte.

L'acide chlorhydrique est de même décomposé en chlore qui se combine avec le mercure et en hydrogène; mais la présence de ce dernier gaz dans le mélange empêche la réaction de continuer, et l'on ne peut guère décomposer par les étincelles plus de 0,03 du volume primitif.

L'oxyde de carbone est décomposé en charbon et en acide carbonique ; il suffit d'introduire dans l'éprouvctte une dissolution de potasse pour que le gaz soit absorbé d'une manière complète, en môme temps qu'il se forme comme une neige de noir dcf fumée au sommet du tube, entre les fils de platine où se produit l'élincelle.

Inversement, comme nous Ta vous vu, l'acide carbonique se transforme en oxyde de carbone et en oxygène, de sorte que si Ion introduit dans l'eudiomètre un corps capable d'absorber l'oxygène, comme un morceau de phosphore, les produits de cdle réaction seront finalement du charbon solide et de l'oxygéne. et le gaz disparaîtra complètement. Le cyanogène se décompose aussi totalement en azote et en charbon.

Efifîii l'ammoniaque est décomposée par une série d'étincelles en azote et hydrogène, comme Ta observé Van Marum, et l'opération est tellement voisine d'être complèle, qu'il est difficile de constater directement qu'une portion du gaz est encore absorbable par l'eau et les acides. Cependant il y reste de ramnioniaque, car l'azote et l'hydrogène se combinent partiellement sous l'influence des étincelles. Pour le démontrer, il suf-

212 TRAITÉ DlLECTRICITÉ STATIQUE.

fit d^ialroduirc dans leprouvette, au moment où le gaz parait totalement décomposé, un volume d'acide chlorhydrique égal au volume primitif de rammoniaque, et de faire continuer Taction des étincelles. Au bout de plusieurs heures, Téprouvette se remplit de mercure et la partie supérieure est tapissée d'une couche de sel ammoniac.

6U0. PhéBomèHes éiectroiTiiqvcs. — Daus la plupart dcs décompositions qui précédent, sinon dans toutes, Faction des étincelles est due au dégagement de chaleur ; mais, après la découverte de Nicholson et Carlisle (') qui décomposèrent Teau avec séparation des deux gaz par la pile de Volta, on chercha a obtenir les mêmes effets avec Télectrici té des machines.

Déjà Paets van Troostwik et Deiman avaient décomposé Tcau en y faisant passer des étincelles entre deux fils d'or ou de platine plongés dans le liquide et éloignés Tun de l'autre de quelques millimètres. Pearson reprenant cette expérience en 1797 (') obtint en 3 heures, par exemple, après lôOO étincelles d'une machine à plateau d'un mètre de diamètre, environ ~ de pouce cube d'un gaz qui détonait sous l'iiiiluence d'une étincelle en ne laissant qu'un résidu insensible. Wollaston, en 1800 ('), montra qu'on obtient une décomposition plus active quand on se rapproche autant que possible des conditions dans lesquelles on opère avec la pile voltaïque, en faisant pénétrer rélectricité dans le liquide par un conducteur qui présenlela plus petite surface possible. Il introduisit un fil d'or de 3^ de millimétré de diamètre environ dans un tube de verre cajiillaire, et, après avoir fondu le verre de manière à noyer l'exlréniité du fil, il l'usa graduellement jusqu'à ce (|ue le fil fût mis à nu. En plongeant dans l'eau deux fils pareils dont l'un comnmniquail avec le sol et l'autre avec la machine, et ménageant sur celte dernière communication une étincell(î auxiliaire de longueur convenable, il observa sur les deux fils un dégagement continu de petites bulles de gaz. Avec des fils plus fins encore, rèlincelle auxiliaire n'est pas nécessaire et l'on pent maintenir une conununication continue entre la machine et l'un des fils. Toulclois, WoUaslon n*oblinl jamais à chaque fil

,V liibl. briiann.f t. XV. p. 11.

'*: P/til. trans. ahi'uUjcd, vol. XMII. p. lOi.

(»^ Phil. tram. II801Î, part. Il, p. 427.

EXPÉBIEKCES D'ÉLECTRICITÉ ET PROPRIÉTÉS DE L'ÉTINCELLE. 815 qu'un mélange d'Iiydrogène et d'oxjgènc; mais, en plongeon! dans une dissolution d'uzotato de; cuivre deux lils d'argent recouverts de cire, sauf ù leur cxIréniUé, il remarqua qu'apr<>s cent tours de la machine le Til négatif était couvert d'un dcpùt de cuivre, tandis que le lil positif ne présentait rien de semblable. De même, ayant fait passer une série d'étincelles entre deux fils d'or piacés à 2a millimètres de distance sur une carie colorée par de la teinture de tournesol, il vit une taclic rouge se former autour de l'électrode positive. Il résulte de là que l'électricité positive a une action oxydante et que l'électricilé négative est surtout réductrice. M. Itonijol ('] était parvenu a décomposer l'eau par l'électricité atmosphérique, et même la potasse et le chlorure d'argent par l'électricité oïdinairc; mais l'analoj^ie des machines électriques avec la pile de Voila ne fui bien démontrée que par les expériences de Faraday (').

601. Faraday dispose sur une lame de verre deux petits morceaux de leuiltes d'étain M et M' (tig. 2 1 7) dont le premier communique avec le conducteur positif d'une machine électriqiie et le second avec le sol (ou avec le conducteur négatif, si l'on emploie une machine à deux conducteurs, comme celle de \nirnc). Sur le milieu de la plaque il dépose une goutte d'une dissolution de sulfale de cuivre dont il fait communiquer les extrémités avec les feuilles d'étai/i par des fils de platine s et s', lorsque la machine fonctionne,

l'extrémité du premier ^.^ ^^.

fil p est positive, l'exlré-

mité n du second est négative, et au bout de peu de temps il se dépose sur celle-ci une couche de cuivre métallique.

Pour montrer que l'on peut ainsi provoquer des décompositions successives dans un même circuit. Faraday dispose sur une lame de verre (fig. 218) plusieurs bandes de papier imhi-

(<) Aibl. unàertelU de Cenèce IlSiW), t. XLV, p. 215. Tl Exp. Ratarehet, I. 1. p. 127.

314 TBilTË DtLECTRIOTf STATIQCE.

bées de dissolutions salincâ : l'une d'iodure de potassium ane | des traces d'amidon, la seconde de sulfate de soude coloré ea bleu par du tournesol, la Iroisiénie iiiibilii'e aussi de sulfate de soude, mais colorée par le tournesol bleu dans la moitié qui est en contact avec le pôle positif, et par du jaune de curcuma sur l'autre moitié. Ces bandes de papier étant réunies entre elln par des fils de plaline, il fait tommuniquer l'extrémité T a^K

la machine et l'autre T' avec le sol : le premier pajiirr lilciiil au pOle positif par suite de l'iode mis en liberté, le socniid rougit au pôle positif, le troisième rougit encore au pâle positif et le curcuma qui entoure le piilcnégalif donne aussi une taclic loiigfl due à l'action de la soude sur celte teinlurc.

Il n'est même pas nécessaire d'établir une communicatiM conductrice entre les baiidus ilc papier; on peut les tailler en

pointes, les placer à la suite l'une de l'autre sur une lame de verre, et disposer en face des extrémités de cette cliaiueffig. 219) deux coniluctcurs T et T' terminés aussi en pointes. Si toutes ces bandes de papier imbibées de sulfate de soude sont colorées de tournesol bleu dans les moitiés n dirigées du cùté du conducteur négatif T', et teintes par le curcuma aux extrémités opposées, toutes les pniiilcs se colorent en rouge par suite du flux d'électricité qui va de l'une à l'autre.

EXPÉRIENCES D'ÉLECTRICITÉ ET PROPRIÉTÉS DE ^ÉTINCELLE. Si 5

Enfin M. Armstrong(*) a obtenu, à Taide de sa machine hydroélectrique, la décomposition de Teau avec séparation complète des éléments. Deux cloches en verre très-étroites, traversées à la partie supérieure par des fils de platine, étant remplies d'eau et reoTersées dans un verre, il fit communiquer l'un des fils avec la chaudière de sa machine et l'autre fil avec le sol ou avec une suite d autres cloches semblables renfermant des dissolutions de sels alcalins. Il vit bientôt des gaz se former dans les cloches en quantités inégales : de l'hydrogène pur aux pôles négatifs et un volume d*oxygène moitié moindre aux pôles positifs, en même temps que les solutions salines devenaient acides aux pôles positifs et alcalines aux pôles négatifs. La séparation des gaz n'était pas moins complète quand il établissait une interruption sur le trajet de ces appareils à la macliine, de manière à provoquer la décharge sous forme d'étincelles.

Il y a donc, d'après toutes ces expériences, la plus grande analogie enti*e le flux continu qui s'écoule d'une machine électrique et le courant d'une pile de Yolta, au point de vue de la décomposition des corps avec séparation des éléments.

602. De roTOBc. — De même que les décompositions électrolytiques, la transformation d'oxygène en ozone sous l'influence de rélectricité ne peut pas non plus être attribuée simplement à Faction de la chaleur, car on ne connaît aucun moyen de préparer l'ozone par la chaleur seule ; en outre, ce gaz se détruit peu à peu dans un tube fermé maintenu à la température de 100^, et instantanément quand on le mélange avec de la vapeur d'eau bouillante.

In bâton de soufre frotté dégage une odeur particulière qui .'st due sans doute à l'électrisation, car on retrouve la même MJeur auprès d'une machine électrique et surtout dans le voisilage des points où se produisent des étincelles. Franklin fit reoarquer que l'odeur de soufre se manifeste quelquefois avec ne grande intensité par les temps d'orage, en particulier dans ."S endroits où la foudre est tombée, et il indiqua celte proriété comme une des analogies nombreuses qui existent entre I foudre et rélectricité.

I* AnnaUt de Chimie et de Phytique, 3* série, t. X, p. 105.

216 TRAITÉ DÉLECTRIGTË STATIQUE.

Van Marum fit passer des étincelles pendant un quart d'heure dans une éprouvette renfermant de l'oxygène et renversée sur l'eau ; le volume diminua d'environ j^ et a le gaz, dit-il, avait « pris une odeur très-forte, qui nous parut très-clairement être (X l'odeur de la matière électrique, mais elle était beaucoup plus a forte que celle que nous avions ressentie auparavant. » Il répéta ensuite cette expérience sur le mercure et reconnut que la surface du liquide était fortement oxydée, en même temps que le gaz éprouvait une diminution de volume d'un tiers.

603. Ces observations étaient à peu près oubliées quand M. Schœnbein, en 1840, reconnut la même odeur et les mêmes propriétés oxydantes dans l'oxygène produit par la décomposition électrolytique de l'eau qui renferme l'un des acides sulfurique, azotique, phosphorique, ou quelques sels oxygénés. Si l'eau renferme au contraire des chlorures, bromures ou iodures, l'oxygène ne possède plus aucune activité particulière. Depuis cette époque, M. Schœnbein lui-même et plusieurs autres chimistes ont démontré qu'il se produit de l'ozone dans un grand nombre de réactions chimiques où Télectricité n'intervient pas, telles que l'oxydation du phosphore humide dans l'oxygène, la décomposition du bioxyde de barium, de l'acide chromique, du permanganate de potasse, etc.

L'ozone ou oxygène électrisé jouit de propriétés remarquables. 11 a une odeur nauséabonde, attaque les muqueuses et provoque des crachements de sang quand on le respire en quantité notable.

Lorsqu'il est humide, il oxyde rapidement le mercure, l'argent et la plupart des métaux à la température ordinaire ; il allume le phosphore et produit avec l'iode d'abondantes vapeurs blanches. 11 agit comme le chlore et le brome sur du papier imprégné d'iodure de potassium et le colore en bleu par l'iode mis en liberté. L'ozone décolore rapidement les couleurs organiques, comme celles des dérivés d'aniline ou môme la solution d'indigo dans l'acide sulfuriq.ic; il transforme l'acide sulfureux en acide sulfurique, l'acide arsénieux en acide arsénique, l'ammoniaque et les composés nitrés en acide azotique, etc.; il détruit la plu-

(*) Description d'une irèt-grande machine électrique, etc., Harlem \1785), p. 116.

EXPfRIENGES D^ÉLEaRICITË ET PROPRIÉTÉS DK LÉTINGELLE. 217

rt des matières organiques, altère rapidement le caoutchouc, perce et le rend cassant, etc. Les propriétés oxydantes de Eone sec, au contraire, diffèrent peu de celles de l'oxygène. 304. A l'aide de ces caractères de l'ozone, il est facile d'en istatcr la présence dans un grand nombre d'expériences d'étricité. L'air qui a passé entre les plateaux d'une machine de lli est très-odorant. Les aigrettes qui se dégagent des conducrs électrisés, les décharges des batteries, etc., produisent de 5one, el, quand on a répété un certain nombre d'expériences lectricitè dans une salle fermée, on sent bientôt partout cette 3ur de soufre qui est due à une petite quantité d'ozone. \insi encore, l'air raréfié qui a élé traversé par un grand mbre d'étincelles, comme dans l'expérience du matras de llet, possède une odeur tout à fait nauséabonde, malgré la mde quantité d'air ordinaire avec laquelle on a été obligé de le ilanger pour rétablir la pression extérieure avant d'enlever la )che.

L'odeur provoquée par les étincelles dans l'air pourrait être ribuée en partie à la production de composés oxygénés de zote (et M. Schœnbein avait cru d'abord que la présence de zotc était nécessaire à la formation de l'ozone); mais cette eur est tellement particulière, qu'on peut en conclure Texisice d'un corps nouveau. MM. Marignac et De la Rive ont démon- , en 1846 (*), que l'oxygène pur et sec acquiert les propriétés Tozone quand on le fait traverser par un grand nombre d'élinles très-petites; peu de temps* après, MM. Ed. Becquerel et îmy ont vérifié d'une manière générale que toutes les formes tincelles électriques produisent de l'ozone en quantité plus ou tins grande, et qu'il suffit même de faire passer des décharges re deux pointes autour d'un tube de verre scellé à la lampe renfermant de l'oxygène sec, pour que le gaz ait l'odeur et les »priétés de l'ozone (').

)ans cette dernière expérience, comme dans toutes celles où 1 obtient des décharges alternatives par simple influence sur gaz, les étincelles sont moins intenses, plus larges, et se monnt particulièrement propres à produire de l'ozone. Telles

Archives de VÉlectricUé, t. V, p. 5.

I AttnaUê de Chimie et de Physique, 3« sérîe, t. XXXV, p. 84.

tl8 TIIAITÉ DÉLECTRIOTÉ STATIQCE.

sont encore : rexpérience du matras de Nollet, celle du tube à air raréfié avec armatures lal»''rales (779), la pluie de feu électrique et tous les appareils à effluves.

605. Malgré Ténergie des propriétés que nous avons signalées, Toxygéne ainsi préparé, soit par les procédés chimiques, soit par remploi de la pile ou des étincelles, ne renferme jamais qu une quantité d*ozonc pur extrêmement faible, ce qui rend Fétude de ce corps trés-difficile.

MM. Andrews et Tait (') ont vérifié, en provoquant des étincelles entre des fils de platine dans de Toxygène sec, que ce gai diminue sensiblement de volume, comme l'avait annoncé Van Marum , que l'oxygène ozone reprend son volume primitif quand on détruit Tozonc par la chaleur, mais qu'il ne change pas de volume quand on le traite par Tiodure de potassium ou l'acide arsénicux ; la portion de l'oxygène qui correspond à k diminution de volume est donc la seule qui disparaisse en général dans les phénomènes d'oxydation. Si l'on considère Tozone comme une combinaison d'oxygène modifié avec de l'oxygène ordinaire, dans laquelle ce dernier gaz occupe le volume du composé, on est porté, par analogie avec la composition de l'eau, à admettre que l'ozone est formé de 3 volumes d'oxygène condensés en 2 volumes, c'est-à-dire que la densité de l'ozone est égale à une fois et demie celle de l'oxygène. M. Sorct (*) a constaté en effet que Toxygènc ozone, traité par l'essence de térébenthine ou l'essence de cannelle, produit des vapeurs abondantes et éprouve alors une diminution de volume double de celui qui correspond à l'oxygène absorbé parl'iodure de potassium; dans ce cas, l'ozone aurait disparu complètement. M. Tbénard a constaté aussi que l'oxydation de l'indigo enlève à l'oionc trois fois autant d'oxygène que l'acide arsénieux. Des expériences très-délicalos sur la diffusion de l'ozone comparée à celles du cliiore et de l'acide carbonique ont encore conduit M. Soret à admettre pour l'ozone la même densité.

MM. Andrews et Tait ont obtenu, par l'action de décharges silejicicuses entre des fils de platine, une contraction de l'oxygène é^'ale au yV du volume primitif; le passage de quelques étin-

(' Phil. Iraux. (1800;, pari, l, p. iïô.

,*. Annales (If Chimie et de Phyunfue, 4* irrio, t. VII, p. 113, ctt. XUI» p. 257.

celles électriques dilatait aloi^ le gaz jusqu^à ce qu'il eût repris les l de la contraction. Dans le premier cas, les -^ ou le quart de roxygùrie serait donc intervenu dans la formation de l'ozone, ce qui serait une proportion énorme.

En décomposant de Teau additionnée d'un cinquième d'acide sulfurique dans un grand voltamètre refroidi à 5 ou 6 degrés au-dessous de zéro, et dont les électrodes étaient séparées par un diaphragme poreux, M. Soret a obtenu dans Toxygène à peine 0 pour 100 d*ozone pur dont 2 seulement étaient absorbables par riodure de potassium, et les appareils ordinaires à eflluves ne permettant guère de dépasser cette proportion. Comme Tefficacité des décharges pour ce genre d'expériences parait d'autant plus grande que réchauffement du gaz est moindre, il semble que Ton devrait obtenir une richesse en ozone notablement plus grande en agissant sur de Toxygène à une faible pression; l'odeur repoussante qui se produit dans l'expérience du matras de Xollet semble confirmer cette manière de voir.