EFFETS CHIMIQUES DE L ÂLEGTRIGITÉ DYNAMIQUE

joue dans la production des effets observés Taffînité des éléments de ces liquides pour la substance des fils, ainsi que leur affinité réciproque quand il y a plusieurs liquides d^érents soumis à la fois à l'action décomposante.

M!Ûs Vest Davy qui, par Texactitude et le nombre de ses expériences, a analysé complètement cette faculté de transport que possède Télectricité dynamique, et qu*on ne doit pas confondre avec celle que nous avons déjà décrite dans le chapitre précédent, car elle ne se manifeste qu'avec la décomposition. 11 faut, pour bien étudier ce phénomène, se servir de capsules ou de tubes en verre dans lesquels on place les liquides qu'on veut faire traverser par le courant; on plonge dans chacune des cap- Fîg. 229.

suies, quand il y en a deux (flg. 229), ou dans les capsules extrêmes, quand Û y en a plus de deux (flg. 230), les fils ou les lames de platine qui communiquent, Tun avec le pôle -f , Vautre avec le. pôle — de la pile; puis on réunit les liquides des cap-

Fig. 23^

suies les uns aux autres au moyen de mèches de coton ou d*asbeste bien imbibées d*eau (fig. 231), ou par des tubes en forme de syphon remplis d'eau bien pure (fig. 229, 230).

Quand on veut recueillir les gaz dégagés , on entoure chacun des fils polaires d*un tube fermé en haut et ouvert en bas, qu'on remplit du même liquide qui est contenu dans le vase où il plonge, et on réunit les deux vases (fig. 232). Si, se servant de deux capsules, on met dans Fig. 232.

282 TlUHSlIISSlOIf 1>B L*ÉL«OTltICtTÉ.

Tune de Teau distillée, et dans Vautre une solution salinei la base ou Tacide passe dans Teau distillée, suiTaut que le coq** ducteur métallique qui y plonge est le négatif où le positif. Il faut avoir soin de maintenir toujours le niveau de Veau distillée plus haut que celui de la dissolution, pour qu'aucune partie de celle-ci de passe dans Teau. En prenant dette précaution, on peut s*as8urer, par exemple, avec du sulfate de magnésie, qu'il ne passe que de la magnésie pure dans Teau distillée ^ quand cette eau est en communication avec le pôle négatif, et qu*il n*y a pas trace d'acide sulfurique, puisqu'un sel de ba-^ ryte ne produit aucune précipitation.

Pour connaître jusqu'où s'étend cette faculté de transport, il faut faire usage de trois capsules au moins (fig. 231) : on place la solution saline dans l'une des deux extrêmes, de l'eau distillée dans l'autre, et un réactif dans la capsule intermédiaire. Si ce réactif est de l'eau colorée en bleu par de la teinture de tournesol, en versant une dinolution de sulfate de potasse dans la capsule négative, on ne voit point l'eau colorée rougir par le passage de l'acide sulfurique ; mais la première impression de rougeur ne se montre qu à l'extrémité de la mèche d'amiante qui fait communiquer l'eau colorée avec Te vase positif, c'està-dire du côté le plus éloigoé du vase d'où vient l'acide sulfurique. La même chose se passe pour l'alcali quand la dissolution saline étant placée dans le vase positif, il est transporté au pôle négatif. 11 est facile même de démontrer que cette colora-* tion de Teau bleue en rouge par l'acide, en vert par Talcali» ne provient que de la diffusion de l'acide qui est tout porté autour du fil positif, et de l'alcali qui est tout porté autour du fil négatif. Il n*y a, pour cela, qu a se servir, comme je l'ai fait, d'un gros tube partagé en trois compartiments égaux, par deux diaphragmes en vessie qui laissent passer le courant sans per« mettre aux liquides de se mêler : ces trois compartiments font l'office des trois capsules ci-dessus.

L'expérience que nous venons de rapporter montre donc que, sous l'influence du courant qui les transporte, l'acide et l'alcali perdent la propriété de changer la couleur bleue végétale. Pour savoir jusqu'à quel point leur activité chimique estneutralîaée,

EFFETS CHIMIQUES DE L^ÉLËCtltlCttÊ OTI^AMIQUES. 283

il faut remplaoer Teau colorée de la capsule intermédiaire par des subfttaûces liquides qui aieut plUs ou tnoiDS d'affinité pour Tacide ou la base qui sont transportés) et s^assurer s*ils sont arrêtés au passage par ces substances. On constate de cette ma« nière qu'une solution d'ammoniaque» de soude» de potasse ou de chaux, n'arrête point l'acide sulfuiique, ni l'acide nitrique» ni l'acide hydrochlorique» qui continuent à se rendre dans l'eau distillée de là capsule positive, quand on a mis des sels de ces acides en dissolution dans la capsulé négative. 91 lesdissolutions salines sont placées dans la capsule positive» on voit leurs bases se rendre dans l'eau distillée de la capsule négative à travers les acides placés dans la capsule intermédiaire. 11 faut passa* blement de temps (24 à 48 heures) pour que ces effets se ma« nifeetent d'une manière bien prononcée , et il est nécessaire d'enlever et de laver de tempe à autre dans de l'eau pure les mèches d*amiante qui font communiquer les capsules entre elles. La pile doit être composée d'un nombre de couples asse£ considérable » qui dépend du reste de l'espèce de pile dont on se sert; mais il est facile de déterminer dans chaque cas le nombre de couples nécessaire pour que l'effet se manifeste, parce qu'il y a toujours quelques bulles de gaz qui, en se dé* gageant aux fils polaires , indiquent le moment où le courant est assez fort pour passer.

n est cependant des cas où la substance transportée est arrêtée par celle qu'elle traverse; l'acide sulfurique» par exemple, ne peut traverser les dissolutions de strontiane et de baryte» et ces deux bases ne peuvent pas à leur tour traverser l'acide sulfurique. Ainsi, si l'on place une dissolution de sulfate de potasse dans la capsule négative, de Teau distillée dans la positive et une solution saturée de baryte entre deux, on n'obtient, même au bout de 30 heures, et avec une pile de 150 couples» aucune portion appréciable d'acide dans l'eau distillée, mais il se forme dans le vase intermédiaire beaucoup de sulfate de baryte. Ainsi encore, une dissolution d'hydrochlorate de baryte étant placée dans la capsule positive, du sulfate de potasse dans la capsule intermédiaire, on voit la potasse paraître bientôt dans l'eau distillée qui est dans la capsule néga-

284 TRANSMISSION DE L*ÉLECTR1GITÉ.

tive, et un précipité abondant de sulfate de baryte se former dans le vase du milieu. Si la dissolution intermédiaire est du sulfate d'argent, Thydrochlorate de baryte étant placé du côté négatif, on voit de l'acide sulfurique paraître dans l'eau distillée du côté positif, et un précipité abondant de chlorure d'argent se former dans la solution d'argent.

Les expériences qui précèdent montrent donc que la puissance neutralisante du courant a une limite qui dépend du degré d'affinité de la substance transportée pour celle qui est contenue dans la solution qu'elle traverse; que*, par exemple, l'acide sulfurique peut traverser une dissolution de potasse, de soude, etc., sans être arrêté , mais qu'il est arrêté par une dissolution de baryte, parce qu'il forme avec elle un composé insoluble. Elles montrent encore qu'il peut se faire un échange de base ou d'acide entre le courant et la dissolution qu'il traverse, de telle façon que le courant cède à cette dissolution l'acide ou la base qu'il transportait, et prend à sa place l'acide ou la base du sel dissous.

Un phénomène analogue et non moins important pour la théorie des décompositions électro-chimiques est que certaines bases peu ou point solubles, telles (jue la magnésie et plusieurs oxydes métalliques provenant de dissolutions salines placées dans la capsule positive, peuvent bien passer dans la capsule négative remplie d*eau distillée, si les deux capsules conmiuniquent seulement par une mèche d'amiante ; mais si l'on interpose entre elles un vase d'eau pure en établissant, toujours au moyen de mèches d'amiante, la conmiunication entre ce vase et les deux autres, alors les particules transportées tombent au fond de l'eau du vase intermédiaire, et ne vont pas jusqu'au vase négatif.

Jusqu'ici nous n'avons parlé que de la décomposition des sels et de l'eau, mais Davy trouva que l'eau n'est pas le seul composé binaire que le passage de l'électricité puisse séparer dans ses éléments, que les acides et les oxydes sont aussi décomposés, et il parvint ainsi à démontrer que la potasse, la soude et les différentes terres ne sont que des oxydes dont il réussit à obtenir le métal. Ayant pris un morceau de potasse pure qui

EFFETS CHIMIQUES DE l'ÉLEGTRIGITÉ DYNAMIQUES. 285

avait été quelques instants eiposéàTair, de manière à devenir conducteur à sa surface à cause de Thumidité qu*il avait attirée, il le plaça sur une plaque isolée de platine mise en communication avec le pôle négatif d'une forte pile voltalque de 250 couples» puis il toucha la surface supérieure du morceau avec une pointe de platine communiquant au pAle positif. 11 se dégagea autour du fil une grande quantité de gaz qu'on reconnut être de Toxygëne pur, et on découvrit à la partie inférieure de la potasse des petits globules qui avaient un éclat métallique brillant, mais qui ne tardèrent pas à être ternis et recouverts par un enduit blanc qui se formait à leur surface. Ces globules décomposaient l'eau avec une grande vivacité, dégageant de l'hydrogène, et s'oxydant avec développement de chaleur et de lumière. Dans l'air sec ils se recouvraient seulement d'une couche d'oxyde qui, faute d'humidité pour la dissoudre, restait sur la surface en protégeant l'intérieur de la substance contre l'action de l'oxygène.

Un morceau de soude présenta exactement les mêmes phénomènes ; il fallait seulement une pile un peu plus forte pour obtenir les globules métalliques, et ceux-ci étaient eux-mêmes moins rapidement oxydés à l'air.

Après avoir prouvé que la potasse et la soude sont donc des oxydes de deux métaux qu'il nomma potassium et sodium^ Davy réussit à en obtenir une assez grande quantité, en les recueillant à mesure qu'ils étaient formés dans de l'huile de naphte récemment distillée, qui est sans action sur eux, et où ils se conservent parfaitement intacts. Ces deux substances ont toutes les propriétés des métaux, et elles en ont l'éclat, présentant un aspect très -semblable à celui de l'argent poli. Elles conduisent la chaleur et l'électricité; elles fondent, le potassium à 75'' 5, et le sodium seulement à 82'' 5, elles cristallisent et deviennent cassantes à 0^. Leur densité est moindre que celle .de l'eau '. Ces . deux métaux s'amalgament facilement avec le mercure, et c'est même un moyen de les retirer da leurs oxydes : on met un globule de mercure sur un morceau de potasse ou de soude

1 Celle âa potasfilum esl de 0^865» et celle du sodium de 0,972.

286 TEANIlfUSION DS L'ÉLECTftlGIfi.

plaeé lui«4nèm6 Bur uxxQ lame de platine qui Qca&munique aTee le pAle positif, puia on fait aboutir dans le globule une pointe dé platine liée au pôle négatif dp 1^ pile. Le métal alcalin est ensuite facilement retiré de son amalgame par la distillation opérée dans Thuile de naphte, et les petits globules obtenus, soit de cette manière, soit directement, sont convertis en un seul culot par la fusion opérée toujours dans Thuile de naphte.

Davy étendit plus tard sa découverte à d'autres composés, et, ' grâce à ses travaux et à ceux de quelques autres chimistes, il fut démontré que toutes les tpnres et les alcalis fixes étaient des oxydes métalliques dont on parvint à extraii^ plus ou moins facilement les bases, d'abord au moyen de la force décomposante de l'électricité dynamique, plus tard par des procédés purement chimiques. Nous aurons Toocasion de comparer les deux modes dans celui des chapitres de la sixième partie consacrés aux applications, qui aura pour objet l'emploi de l'électricité dynamique pour l'extraction des métaux.

Les phénomènes fondamentaux des décompositions éleetro* chimiques que nous venons de décrire suffisent déjà pour nous permettre de constater quelques principes généraux. D'abord ils nous prouvent que la décomposition électro-chimique est un phénomène d'électricité dynamique , et non un phénomène d'électricité statique. En effet, tout ce qui favorise le passage du courant facilite la décomposition; c'est ce que Gay-Lussac et Thénard ont achevé de démontrer dans leurs recherches physico-chimiques. Ils ont prouvé que la quantité de gaz dégagée dans la décomposition de Peau , très-faible quand l'eau est pure, augmente avec la quantité de sel ou d'acide qu'on y dissout, et par conséquent avec son degré de conductibilité; qu'elle est également, jusqu'à une certaine limite, plus grande à mesure que s'accrott la surface de con« tact entre le liquide et les conducteurs polaires. L'élévation de température qui augmente la conductibilité du liquide facilite sa décomposition. Tous ces résultats montrent dono qu'il est impossible d'attribuer la décomposition des corps à une attraction exercée par les deux pôles sur les nudécules

EFFETS CVUUQimS DE L'iLIGTEIGITÉ BTNÀM1QUE8. 287

eonitituantes y les unes positives, les autres négatives ^ et qui serait analogue aux attractions et aux répulsions électriques ordinaires.

Un autre point bien établi, c*est que la portion du liquide qui est décomposée est uniquement celle qui est en contact avec les oondueteurs polaires, qu'elle soit la même ou qu'elle soit différente aux deux pôles, ainsi que Tout prouvé le& recherches de Uizinger et Berzélius. Les liquides intermédiaires, quand ils ne sont séparés les uns des autres et des liquides polaires que par des diftphragmes poreux ou des conducteurs humides, n'éprouvent aucune altération dans leur composition, sauf dans les cas exceptionnels que nous avons signalés plus haut, d'après Davy. C^est égalemeqt sur la surface des métaux qui servent de pÂles que se déposent les éléments séparés, comme le prouvent Ja simple inspection quand il s'agit des éléments gazeux et solides , et l'emploi des réactifs quand il s'agit des éléments liquides. On cite quelquefois comme preuve que le liquide interposé entre les pAles se constitue par moitié en deux états opposés de tension électrique , l'expérience élégante d'une solution saline, de sulfate de soude, par exemple, colorée en bleu qui, placée, ' dans un tube en forme de U (flg. 233), se colore moitié en rouge, moitié en vert, quand elle est mise dans le circuit de la pile au moyen de deux fils de Fig. 233.

fdatine. Hais cette double coloration n'est que Teffet de la diffusion de l'acide et de l'alcali qui, dégagés à chacun des pôles, se répandent graduellement dans les parties environnantes du liquide. C'est ce que j'ai prouvé en plaçant la solution saline dims un vase séparé en trois compartiments par deux vessies qui empéehent les solutions contenues dans chacun des com* partiments de se mélanger, tout en permettant au courant de les traverser. Quelque longue qu'ait été la durée de la décom* position, la couleur du liquide contenu dans la case du milieu n'a point été altérée, tandis que les liquides renfermés dans les

288 TRiNSMISSlOIf DE L*ÉLEGTRlGiTÉ.

àexxx cases extrêmes où plongeaient les deux pôles ont changé complètement de couleur.

Nous avons vu que si Ton a à la suite les uns des autres plusieurs vases remplis d*eau acidulée ou d*une solution saline, et que si, au lieu de les unir par des conducteurs humides, on les fait communiquer les uns aux autres par des arcs métalliques, on

a alors dans chaque vase séparément, une décomposition exactement la même que celle qui aurait lieu si le liquide de ce vase était seul dans le circuit. Ainsi on obtiendra dans les deux tubes de chacun des trois vases de la fig. 234, qui sont remplis d*eau acidulée, de ^'«- 234. l'oxygène et de Thydrogène

dans la proportion qui constitue Teau, Toxygène étant dans les tubes tournés du côté du pôle positif, et Thydrogène dans ceux tournés du côté du pôle négatif. De même si on a une série de

tubes en U (fig. 235) remplis d*une solution saline colorée en bleu, et réunis par des fils de platine courbés en formes d*arc et plongeant par une de leurs extrémités dans Tun des tu- ^'8- 2^- bes, et par l'autre dans le

suivant, tandis que les deux branches extrêmes communiquent par des fils de platine, l'une avec le pôle positif. Vautre avec le pôle négatif de la pile, on voit la solution se colorer en rouge dans toutes celles des branches des tubes qui sont tournées du côté du pôle positif, y compris celle où plonge ce pô e, et en vert dans toutes celles qui sont tournées du côté du pôle négatif, y compris celle qui communique immédiatement avec ce pôle. Il suffit de changer les deux pôles de place pour voir toutes les parties rouges et vertes du liquide repasser