PROPORTION

de lalfaM cri(tallli<

pour cent partie*

de la diiaolulioa.

RÉSISTANCB

électrique

delà dissolutioo.

Bss:.

RAPPORT

de la hauteur du mer-

du eoarant.

QUOTIENT de« nombres de la 1 t*«ol<maaparwu delà».

— .: .M-, 1. L .Ul^JI

Hoyenne. . . .

La constance approchée des nombres de la quatrième colonne Ml une preuve satisfaisante de Texactitude de la loi. En résumant toutes ces lois, on peut dire que la force avec laquelle un courant voltcAque tend à transporter un liquide à travers une parroi poreuse du pôle positif vers le pâle négatif, est mesurée par une pression qui est direetemeni proportionnelle à T intensité du eourant, à la résistance électrique du liquide, et à T épaisseur dé Ut paroi, et inversement proportionnelle A la surface de la paroi » H. Wiedemann rémarque que les lois simples auxquelles il a trouvé que sont asstijeftties les actions mécaniques d'un courant «ont l6ê mômeâ qde celles que Ohm a assignées pour la distribution de l'électricité dans un circuit fermé. Hais la question qui se présente ici est de savoir si ces actions mécaniques sont Ûen rêffet direct du courant, ou si elles ne sont point une conséquence indirecte d'un phénomène électroly tique. Cette dernière opinion, qui avait déjà été mise en avant par M. RaouH à la suite d'expériences plus ou moins contestables, a été reprise par M. Gràham, qui estime que, de même que dans la décom- ^pùiàHim d^réau addoléé, un équivalent d'acide sulfurique se

EFFETS CHIMIQUES VR L*ÉLEGTRICHi DYNAMIQUE. 379

teùA avec l'oxygène à Télectrode positif, pendant qu'un équivalent d'hydrogène se dégage à l'électrode négatif, de même dans la décomposition de l'eau pure un radical basique composé de plusieurs atomes d'eau et d'un équivalent d'hydrogène se rend à l'électrode négatif pendant que l'équivalent d'oxygène ge dégage au positif. Cette manière d'envisager le phénomène supposerait que Teau, lorsqu'elle est sous l'influence d'un courant électrique qui la polarise, revêtirait une constitution chimique particulière en vertu de laquelle un nombre d'atomes ê*eau considérable, mais variable cependant, seraient associés ensemble pour constituer une molécule d'eau liquide dont «n atome d*oxygène formerait le radical négatif ou acide analogue au chlore en demeurant à part, tandis que tous les autres atomes formeraient un radical basique ou positif, contenant en définitive un équivalent d'hydrogène qui n'est pas neutralisé et qui lui donne l'affinité basique, comme cela a lieu dans beaucoup de radicaux organiques. Maintenant, c'est ce radical basique volumineux qui se transporte dans la décomposition électrique de l'eau pure, et se décompose en hydrogène gazeux et en eau à l'électrode négatif, en produisant cette accumulation d'eau qu'on y observe; en même temps l'oxygène se rend seul à l'électrode positif. Le diaphragme poreux est nécessaire pour mettre en évidence cette accumulation de l'eau à l'électrode négatif, afin d'empêcher le liquide de reprendre son niveau, comme U était nécessaire dans les expériences de Daniell pour mettre en évidence l'accumulation de l'acide à l'électrode positif dans la décomposition de l'eau acidulée. L'analogie et^i encore plus complète quand on met un voltamètre à eau acidulée dans le même circuit où se trouve l'appareil à cloison, plein d'eau ordinaire; je me suis assuré que la quantité de gaz dégagée dans ce dernier appareil est exactement égale à celle qui est dégagée dans le voltamètre. Or, s'il y avait dans le fait du transport de Teau un tralvail mécanique indépendant de l'étectrolyse, il devrait trouver son équivalent dans une décomposition d'eau plus abondante au voltamètre, ce qui n'a pas lieu; d'où il semblerait résulter que dans les deux appareils il y a simplement deux effets chimiques équivalents, l'un la décompoiràtiôii dg Teati aei-

dulée avec oxygène et acide à l'électrode positif et hydrogène au négatif, et lautre la décomposition de Teau pure avec oxygène à Télectrode positif et eau et hydrogène basique au négatif.

La constitution hypothétique que prendrait Teau sous l'influence de la polarité électrique n'aurait rien d'étonnant, carde même qu'une molécule d'oxygène ou de tout autre corps simple se compose d'un groupe d'atomes chimiques plus ou moins nom* breux, rien n'empêche de supposer qu'une molécule d'eau se compose d'un groupe d'atomes chimiques d'eau (composés chacun de 1 atome chimique d'oxygène et 2 d'hydrogène) plus ou nK)ius nombreux. Dans ce groupe un atome d'oxygène se détache par le passage du courant pendant que les autres atomes d'eau, avec les deux atomes d'hydrogène, forment un groupe seniblable avec l'atome d'oxygène du groupe ou de la molécule suivante, suivant la théorie de Grotthus, jusqu'à l'électrode négatif où finalement ils deviennent libres.

M. Graham, appliquant les mêmes idées à l'endosmose ordinaire, voit dans cet ordre de phénomènes un effet de l'électricité produite par l'action chimique qu'exercent les liquides entre lesquels la substance poreuse est interposée, sur cette substance elle-même; il donne le nom de force oimotique à cette forme particulière que revêt la force électrique ainsi produite; il explique ainsi pourquoi le phénomène est beaucoup plus fréquent et plus prononcé avec les membranes animales qu'avec des terres poreuses. Il n'en est pas de même quand l'endos* mose étant électrique, l'électricité est fournie aux liquides directement par une source extérieure, cas dans lequel la nature du diaphragme poreux n'a d'autre influence que celle qui résulte de la facilité plus ou moins grande avec laquelle il laisse passer le courant électrique. Nous reviendrons sur ce sujet quand nous traiterons de l'électricité développée par les actions chimiques dont l'endosmose serait simplement dans cette théorie une manifestation remarquable; nous examinerons alors jusqu'à quel point les idées de M. Graham peuvent se concilier avec les lois trouvées par M. Wiedemann et avec les faits qui semblent prouver qu'il peut y avoir endosmose sans aucune action cbbmique apparente.

EFFETS CHIMIQUES DE l'ÉIECTRIGIT£ DYNAMIQUE. 381

Nous ne terminerons pas ce paragraphe sans rappeler les expériences de M. Napier sur l'endosmose électrique, qui, quoiqu'elles ne soient pas contraires à la manière dont le professeur Graham envisage ce phénomène, démontrent cependant la nécessité de Tétudier encore de plus près que ne Ta fait le célèbre chimiste anglais. L'une des plus remarquables consiste à placer les deux électrodes d'une pile chacun dans un vase poreux rempli, celui où plonge l'électrode positif, d'acide hydrochlorique, et celui où plonge le négatif, d'eau pure; les deux vases poreux étant eux-mêmes plongés dans de l'eau pure. Quand le courant a passé quelques heures, on trouve un peu d'acide hydrochlorique dans l'eau intermédiaire, mais pas une trace dans le vase négatif dans lequel, par contre, la quantité de liquide a sensiblement augmenté aux dépens de l'eau extérieure. En changeant les électrodes de place, on voit l'eau distillée passer de la cellule positive dans le vase intermédiaire, et l'acide qui communique avec l'électrode négatif n'éprouve pas de changement ; Vendosmose ne se passant, comme dans le cas précédent, qu'entre les deux vases pleins d'eau pure. Il y a bien une décomposition chimique, mais elle est très-faible. 11 n'est pas nécessaire, pour produire l'endosmose électrique, que le courant soit très-fort, pourvu qu'il soit suffisamment prolongé. M. Napier a réussi avec le courant d'un seul couple dont le zinc et le cuivre étaient plongés dans deux compartiments séparés par un diaphragme poreux et remplis chacun d'eau distillée, à faire passer au bout de quarante jours du compartiment positif au négatif un volume d'eau équivalent presque à 1 kilogramme; le courant n'accusait que 3"* à un galvanomètre assez sensible mis dans le circuit, et quant à la décomposition de TeaUy elle était évidente, puisqu'au bout de quarante jours le zinc avait perdu 2«'"5, ce qui représente la quantité oxydée pendant la durée de l'expérience.

$ •. fi«et» ehlmUaes de l'électricité oWUMalre et de PétlMCelle électrl^ae.

Longtemps avant la découverte de la décomposition de l'eau

38S TIUN||II9S10ir n L^ftlCTBlGITi.

par la pile voltalque, oo avait réussi à produire des effets obimiques par Télectricité des machines électriques. Je ne parie pas des effets d*oxydation qui accompagneut rincandescenoe des métaux par les décharges électriques» observés par Van Marum et par d'autres^ parce que ce n*est qu^iodirectement que Vélectricité y coutribue en réchauffant les fils métalliques. Mais en 1790» Paetz et Yan-Troostwik avaient décomposé l'eau dans ses deux gaz constituants, en faisant arriver Tétincelle électrique au moyen d'un fil d'or très-fin, dans l'intérieur d'un tube de verre rempli d'eau, et en la faisant sortir au moyen d'un second fil semblable immergé aussi dans l'eau à quelque distance du premier et communiquant avec le sol. Il faut une décharge assez forte pour opérer la décomposition, et l'emploi d'une bouteille de Leyde est nécessaire ; mais pour ne pas avoir une décharge qui brise le tube, on éloigne les deux fils d'or de manière que leurs extrémités soient à une distance l'une de l'autre de 4 centimètres environ; puis on fait passer entre elles de petites étincelles dont on augmente graduellement la force en rapprochant peu à peu un conducteur qui communique avec l'un des fils de l'armure extérieure de la bouteille da Leyde, jusqu'à ce qu'on voie de très-petites bulles de gaz s'éb^ ver dans l'eau du tube. Dès qu'on a trouvé la puissance suffis santé de l'électricité, on approche les deux fils d'or l'un de l'autre de manière à obtenir dans l'obscurité une petite lueur de 1 millimètre de longueur environ à leurs extrémités pion-» gées dans l'eau. Cette distance est la plus favorable, paroe que si l'on approche davantage les fils, l'étincelle passe d'un fil à l'autre à travers l'eau et brise le tube. Le passage de 500 étin-> celles produit une quantité de gaz considérable qui s'w fiamme en ne laissant qu'un très-petit résidu, par le passage de l'étincelle; ce résidu provient de l'air qui était resté dis* sous dans l'eau, il ne se présente plus quand on a fait l'expè* rience quatre ou cinq fois de suite avec la même eau.

Cuthbertson et Pearson réussirent aussi, au moyen d'un très-grand nombre de décharges , à tirer de l'eau une petite quantité de gaz oxygène et hydrogène mélangés. Mais le physicien qui obtint les effets les plus décisifs de décomposition obi*

I?fET8 CmWjKM MB VtlMtmifi VfHÂMlQTJE. S88

nuque au moyen de rélectricité ordinaire, fut Wollaâton qui^ en 1801, peu de temps après la décomposition de Teau par la pile, montra que sans bouteille de Leyde, sans môme machines , électriques puissanles, on pouvait réussir en se rapprochant au*' tant que possible des conditions dans lesquelles on opère avec la pile Yoltalque. Il imagina d'introduire un fil d*or dans un tube capillaire en lui donnant une pointe aussi aigue que pos^ sible ; puis après avoir chauffé le tube au point de le foire adhé* rer à la pointe et de couvrir cellensi de toutes parts, il Tusa gra^ duellement jusqu*à ce qu'il pût, avec une loupe, découvrir Textrémité de la tige d'or'. En faisant passer à travers l'eau des étincelles électriques soutirées du conducteur de la ma** chine par des fils ainsi enveloppés, on réussissait à la décompo* ser au moyen d'étincelles de 3 millimètres de longueur avec une pointe qui n'avait pas plus de ^ de millimètre de diamètre.

Si l'on diminue encore davantage ce diamètre, on peut obtenir un dégagement continu de petites bulles gazeuses, toui en établissant un contact complet entre le fil et le conducteur de la machine sans produire aucune étincelle visible entre eux. On peut avoir également deux courants de gaz en faisant passer l'électricité des deux côtés de l'eau à la fois par le moyen de pointes fines, dont l'une communique avec le conducteur posi* tif, et l'autre avec le conducteur négatif de la machine. Toutesfois le phénomène, malgré la similitude d'apparence, ne se passe pas de la même manière qu'avec la pile, car chaque fil dégage à la fois de l'oxygène et de l'hydrogène au lieu de les produire séparément,

WoUaston avait réussi cependant à décomposer des sels par rélectricité ordinaire comme par la pile; ainsi* ayant plongé deux fils d'argent recouverts de cire, sauf à leur extrémité même, dans une solution de sulfate de cuivre, et ayant fait communiquer l'un des fils avec le conducteur positif et l'autre ayec le conducteur négatif d'une machine électrique, il obtint ,

< Le même proeëdé est applicable aw flle de plattne ; noue en avone fait otage' pour avoir des électrodes qui prétentaatent le moina possible de poiQtf de oontact •yec les Uijoides (flg. 241 )•

384 TRANSMISSION DE L ÉLECTBiaTÉ.

au bout de cent révolutions de la machine^ un dépôt de cuivris métallique au fil négatif , tandis que le fil positif ne présentait rien de semblable. De même ayant fait passer un courant d'étincelles entre deux pointes d'or très-fines placées à 25 millimètres de distance l'une de l'autre sur une carte colorée avec une forte teinture de tournesol , il remarqua , après un trèspetit nombre de tours de la machine^ une tache rouge très-visible autour du fil positif ; en mettant le fil négatif près de la même tache, on la vit reprendre bientôt sa couleur.

Les expériences de Wollaston démontrent bien la puissance décomposante de l'électricité des machines ordinaires ^ mais laissent encore quelques doutes sur la nature du mode de décomposition. Est-ce une simple décomposition, ou cette décomposition est-elle accompagnée du transport des éléments qui caractérise l'efiet du courant et que nous avons nommé électrolyse ?

M. Bonijol avait , il est vrai , réussi à décomposer l'eau électrolytiquement au moyen de l'électricité atmosphérique, en employant un appareil à pointes fines avec lequel il l'avait aussi décomposée au moyen de l'électricité ordinaire. Il soutirait l'électricité atmosphérique par l'intermédiaire d'une pointe placée à l'extrémité d'une tige isolante et communiquant , par un fil métallique très-fin , avec l'appareil où s'opérait la décomposition. Le même physicien était aussi parvenu à décomposer la potasse et le chlorure d'argent solides en les plaçant dans un tube très-étroit et en les faisant traverser par une suite d'étincelles électriques amenées dans le tube au moyen de deux fils métalliques, Tun communiquant avec le conducteur de la machine, l'autre avec le sol ; au bout de cinq à dix minutes, on trouvait dans le tube soit du potassium qui prenait feu à mesure qu'il était réduit, soit du sodium. Mais on ne pouvait pas non plus constater si la décomposition était électrolytique ou non.

Faraday, après avoir confirmé l'exactitude de celles des expériences de Wollaston, qui sont favorables à la décomposition électrolytique, réussit à la démontrer d'une manière beaucoup plus évidente. Il prit pour cela une plaque de verre sur laquelle il appliqua deux feuilles d'étain a et 6 (fig. 247), qu'il mit en communication au moyen de fils isolés cet dy l'une avec le con^

EFFETS i^âUilQUES ï& l'£LBGTB1CITÉ DITNÂMIQUE. 385

ducteur positif d'une machine électrique, et l'autre avec le cooducteur négatif ou avec un appareil de décharge ' ; de chacune de ces lames d'étain partait un fil fin de platine bien en contact avec elles et aboutissant Tun en py l'autre en % formant

Fig. 247.

ainsi un pôle positif et un pôle négatif. Une goutte de sulfate de cuivre ayant été placée sur la lame de verre de manière que les pointes p eln pussent y plonger, il se précipita au bout de vingt tours de la machine, tellenoent de cuivre en n que le fil paraissait être toutxle cuivre; il ne passait pas d'étincelles. De riodure de potassium mélangé avec l'amidon donnait bien vite de l'iode libre en p.

La meilleure manière. d'opérer pour ce genre d'expériences est d'imbiber un morceau de papier Joseph dô la solution qu'on veut décomposer et de le placer entre les deux pointes p et n.

Fig. 248.

Ainsi l'on voit le papier imbibé d'une solution d'iodure de potassiuo) dans lamidon bleuir en j^ après qu'on a tourné à peine

* Noas avons déjà imliqné dtins le tome W, que Faraday entend par appareil de décharge un système' de conducteurs tels que les tuyaux destinés à amener le gude réclairage qui commuolqueiit d'nne manière parfaite avee le sol.