EFFETS CHIMIQUES DE L'ÉLECTRICITÉ DYNAMIQUE

d'uD autre. L*ud des phénomènes est une conséquence de Tautre, en ce sens que Vétincelle électrique, en troublant par son passage Téquilibre chimique d*un gaz, facilite par conséquent la formation de tout nouveau composé. La propriété de Vétincelle, ou plutôt de la chaleur qu*elle introduit au sein des particules gazeuses , est donc de troubler Téquilibre chimique probablement en imprimant aux atomes, suivant la théorie que nous avons déjà énoncée en une ou deux occasions, un mouvement de rotation plus rapide que celui qu'ils possèdent à la température ordinaire.

Il est facile de prouver que c'est bien à la chaleur qu'est due la propriété que possède l'étincelle de déterminer les combinaisons aussi bien que les décompositions ; il n'y a qu*à remplacer dans l'appareil ( fig. 256 ) les deux pointes de platine par un fil fin et continu du même métal qui traverse le tube ; en le faisant rougir au moyen d'un courant électrique, on obtient les mêmes effets de combinaison qu'avec l'étincelle, ' .

Une circonstance qui influe sur la facilité des gaz à se combiner par l'effet de l'étincelle électrique est leur densité. Grotthus a trouvé qu'un mélange de chlore et d'hydrogène ne détonne plus quand il est réduit par la raréfaction au sixième de sa densité. Il faut pousser cette raréfaction jusqu'au delà du seizième de sa densité, pour faire perdre au mélange d'hydrogène et d'oxygène sa faculté détonante. La raréfaction résultant de l'élévation de la température produit des effets semblables, ce qui prouve que l'augmentation de la chaleur ne compense pas l'affaiblissement qui résulte, dans l'action mutuelle des particules, de leur plus grand écartement mutuel. Il en serait tout autrement si, en réchauffant les gaz, on les empêchait de se dilater de manière que leur force élastique seule, et non leur volume, pût s'accroître ; il est bien probable qu'alors l'action de l'étincelle électrique, pour déterminer leur combinaison, serait facilitée. Des expériences de ce genre n'ont jamais été faites; elles mériteraient d'être tentées.

Indépendamment des effets chimiques que l'électricité produit indirectement sur les gaz par la chaleur qu'elle fait pénétrer dans leurs particules, M. Grove a trouvé qu'elle peut en II. 26

402 T1UN81II8SION Dl L*iLSCTBICITi.

déterminer de plus directs et qui semblent, jusqu*à un certain point, être électrolytiques. C'est en faisant usage des courants d*induclion produits par Tinstrument deRuhmkorff ^ qu'il est parvenu aux résultats intéressants que nous allons décrire. Les expériences étaient faites au moyen d'un appareil semblable à celui de la figure 220. Une plaque d'argent fut placée sur le support de la cloche, et une aiguille d'acier fut fixée à Textrémité de la tige à une distance de 2 à 3 millimètres environ de la plaque. Le courant d'induction était transmis de la plaque à l'aiguille; le milieu était de l'air raréfié à 18 millimètres environ, mélangé avec de l'hydrogène et un peu de vapeur d'eau; on vit se former sur la plaque, quand elle fut positive, une tache circulaire d'oxyde d'argent présentant successivement des teintes jaune, orangée ou bleue. Le sens du courant étant renversé, la tache disparut et la surface de l'argent redevint parfaitement nette ; on pouvait toutefois encore distinguer la place qu'avait occupée la tache. Dans l'air raréfié sans mélange d'hydrogène, l'oxydation avait lieu quel que fût le sens du couranty mais elle était plus rapide quand la plaque était positive. Dans l'hydrogène pur raréfié^ il n'y avait aucune oxydation, mais la surface de la plaque finissait par se dépolir légèrement. L*a20te se conduisit comme l'hydrogène; quand il était parfaitement pur, il n'y avait pas trace d'oxydation; mais dès qu'il était mélangé avec un peu d'oxygène, alors la plaque, quand elle était positive, commençait à s'oxyder. L'aiguille d'acier fut remplacée par des fils de cuivre, d'argent et de platine, sans que les phénomènes fussent sensiblement modifiés. En substituant à la plaque d'argent des plaques de bismuth, de plomb, d'étain, de zinc et de fer, on obtint des effets semblables, à l'intensité près. Le platine seul n'éprouva aucun effet.

Pour mieux étudier la formation des taches, M. Grove, aprè9 quelques essais, opéra avec une atmosphère raréfiée comme dans les expériences précédentes, et formée d'un mélange d'un volume d'oxygène et de quatre d'hydrogène. La plaque fut rendue positive, et l'on amena Textrémité inférieure de l'aiguille d'acier à

* Tome 1, pagi 195, flg. 160.

IFFET8 GBnnQUES DE L'iLlGTBICITi DYNAMIQUE. 403

des distances de la plaque successivement égales à 0"" 51 ; 1»«02, 1™52, 2"» 03, 2"" 54; on obtint ainsi successivement les apparences a, by c, d^ et e^ de la fig. 257. La couleur de la tache centrale était jaune verd&tre au centre, et bleue verdàtre sur les bords; ensuite venait un anneau d'argent non oxydé, puis un anneau circulaire rouge cramoisi, tirant vers

Fig. «57.

Torangé sur le bord intérieur, et vers le pourpre foncé sur le bord extérieur. Quelquefois, au milieu de la tache centrale, on voyait un petit espace circulaire où Vargent paraissait parfaitement poli (fig. 257, apparences /"et ^), et qui se produisait quand la plaque était négative, ce petit espace était entouré d'une auréole sombre et mal définie. Les taches A et i proviennent, la première, de la décharge transmise par un fil de platine enfermé dans un tube de verre, à la manière de WoUaston, décrite plus haut; la seconde, de la décharge transmise par une aiguille d'acier ; la plaque d'argent était positive, les distances parcourues par les décharges étaient de 2 millimètres, le récipient contenait un mélange de 1 volume d'oxygène et de 5 d'hydrogène, sous une pression de 12 millimètres. Enfin l'apparence h est le résultat d'une expérience dans laquelle un fil de cuivre de 1 millimètre de diamètre avait été fixé avec de la cire dans une position horizontale à i millimètre au-dessus de la plaque d'argent, l'extrémité du fil de platine était elle-même à \ millimètre au-dessus du fil de cuivre. On voit que l'interposition du fil de cuivre a partagé la tache en deux portions égales, séparées par un intervalle qui est resté net.

Les phénomènes décrits par M. Grove sont analogues en

404 TRANSMISSION DE l'ÉLKCTRICITÉ.

partie à ceux que j*avais observés en opérant de la même manière , mais au moyen d'une pile à haute tension ' ; ils sont seulement plus nombreux et plus variés; toutefois, j^avais remarqué la formation de la tache bleue circulaire, même sur une lame de platine dans de Tair raréfié, et sa non apparition dans une atmosphère d'hydrogène. Tous ces effets me paraissent provenir essentiellement de la température élevée qu'éprouvent les points des conducteurs métalliques d'où sort l'électricité positive, jointe à la propriété plus oxydante que le passage de la décharge développe chez l'oxygène , et dont l'étude fait l'objet du paragraphe suivant. Quant aux effets de réduction par l'hydrogène, ils sont également faciles à comprendre ; ce qui l'est moins, c'est de savoir pourquoi, dans une atmosphère d'hydrogène et d'oxygène dans laquelle ce dernier gaz est en petite proportion, la plaque ne s'oxyde qu'autant qu'elle est positive, et non quand elle est négative. Quand l'oxygène est plus abondant, elle s'oxyde aussi bien que dans l'air atmosphérique. Serait-ce que, sous l'influence des décharges, l'oxygène et l'hydrogène acquerraient, par l'effet d'une polarisation particulière, une tendance à se rendre, l'un à l'électrode positif , l'autre au négatif? M. Grove serait disposé à admettre cette opinion, et à reconnaître par conséquent dans les gaz une espèce de polarité électro-chimique. Je présume plutôt que la différence de température qui se manifeste entre les deux électrodes, jointe à la propriété qu'acquiert l'oxygène, peuvent rendre compte de ces oxydations et de ces réductions que nous voyons si fréquemment en chimie se succéder facilement les unes aux autres par l'effet de la plus légère variation de température.

M. Grove a fait encore une observation importante, c'est que lorsqu'on fait les expériences qu'il a décrites , dans certaines vapeurs telles que celles de phosphore et d'autres, on voit la lumière électrique sillonnée de bandes obscures transversales; il faut avoir soin seulement de placer Taiguille à 25 millimètres environ de la plaque. Ce phénomène est tout à fait identique à celui qu'a étudié M. Quet, et dont nous avons parlé dans le

> Tome n, page 231.

EFFETS CHIMIQLES DE l'ÉLEGTRIGITÉ DYNAMIQUE. 405

chapitre précédent ^ Jusqu*à quel point est-il lié à un effet chimique exercé sur l'atmosphère de vapeurs par la décharge, soit indirectement par la chaleur, soit directement par Télectrolyse? c*est ce qu'il est impossible de dire dans l'état actuel de la science. Ce qu*il y a d'assez remarquable, c'est cette coïncidence entre la formation des anneaux alternativement brillants et obscurs sur la surface des électrodes, et l'apparition dans l'atmosphère de vapeurs, de bandes également alternativement lumineuses et obscures; ce qui semblerait indiquer dans les deux cas également une espèce d'effet d'interférence, et par conséquent une liaison entre les deux sortes d'apparence.

Nous ne terminerons pas ce paragraphe sans dire quelques mots d'un phénomène mixte qui tient à la fois aux effets chimiques et calorifiques de l'électricité dynamique; il s'agit de l'incandescence des fils métalliques qui servent d'électrodes dans les liquides ou dans les fluides élastiques. Hare l'avait observé d'une manière très-frappante en plongeant dans une solution de chlorure de calcium un fil de fer comme électrode négatif, et un fil de platine plus fin comme électrode positif; le second fondait en globules; en changeant les fils de place, le phénomène n'avait pas lieu. Mackrell avait obtenu des effets du même genre avec des fils de différente nature plongés dans l'acide sulfurique étendu. 11 avait réussi à faire rougir dans le liquide des fils de fer et de cuivre sur une longueur de 4 à 5 centimètres; l'effet dépendait de la position du fil au pôle positif ou au négatif, et du fait que l'un des deux était immergé le premier ou le second. Quand les deux électrodes étaient formés de lames de platine, l'électrode positif se réchauffait beaucoup et présentait de temps à autre, sur sa tranche, une lumière bleuâtre; lorsque l'électrode négatif était mis le dernier en contact avec le liquide, il ne donnait aucune lumière, mais faisait entendre de petites explosions.

Grove a fait sur ce sujet quelques expériences intéressantes avec une énorme batterie de 500 couples que M. Gassiott avait fait construire. Une lame de platine, formant l'électrode positif

* Tome U, page 216.

406 TailNSMIMlON DE L*iLECTBIGITÉ.

de la batterie, était plongée dans une capsule d*eau distillée dont on avait élevé la température. L'électrode négatif, formé d'un fil de platine, était rapproché de manière à toucher un in« ttant la surface de Teau , et retiré immédiatement à une distance d'environ 7 millimètres dès que la décharge avait lieu ; l'extrémité du fil était mise en fusion, et le platine fondu y restait eomme suspendu au milieu de l'air ambiant, en dégageant une lumière intense, lançant des étincelles dans des directions contraires à celle de l'eau, et il ne se détachait du fil que quand on le secouait. L'eau à l'état de vapeur était décomposée, car l'électrode positif dégageait des gaz, et l'action moléculaire exercée £ur le platine négatif ressemblait tout à fait aux courants qu'on observe à la surface du mercure quand on le rend négatif dans un électrolyte. Toutefois, comme les gaz produits n'ont pas été recueillis , il est impossible de décider si la décomposition est une véritable électrolyse ou simplement un effet de la haute température du platine, ce qui paraît plus probable.

M. Ouet, de son côté, a réussi au moyen d'une pile de 40 grands couples de Bunzen à obtenir sur les électrodes de platine une vive lumière, en décomposant l'eau, ou acidulée, ou tenant de la potasse en dissolution. Le fil de platine n'est pas incandescent, mais il est comme entouré d'une gatne de lumière qui semble le séparer de l'eau voisine. Dans l'acide sul-» furique étendu , la lumière de l'électrode négatif est violette et celle du positif est rouge; dans la solution de potasse, celle de l'électrode négatif a une belle teinte rose. Lorsque le phénomène lumineux se produit, la décomposition de l'eau, qui était très-vive, se ralentit beaucoup ; elle se ranime dès que l'illumination cesse. L'électrode négatif est en général celui qui s'illumine le plus facilement. Avec une pile comparativement faible, on obtient, en approchant délicatement de la surface du liquide où plonge Vélectrode positif, l'extrémité d'une tige de platine qui sert d'électrode négatif, une lumière violette autour de cette extrémité, avec un léger bruit de crépitation; il faut que la tige ne fasse que toucher le liquide , ou ne s'y enfonce que de 1 millimètre.

Dernièrement encore, M. Van der Willigen, en opérant avec

EFFETS CHUOQUES D1 L*lLEGTRICITi DTNAMIQUE. 407

Tacide suif urique étendu et concentré, ou avec des solutions de chlorure de sodium, de sulfate de potasse, etc., a remarqué Tinfluence que pouvait avoir, sur l'effet calorifique et lumineux que manifeste l'un des électrodes, le fait qu'il est plongé le premier ou le dernier; il a pu s'assurer que ces phénomènes très-complexes, dans lesquels les fils, tantôt deviennent incandescents, tantôt sont simplement entourés d'une auréole lumineuse, tiennent à ce qu'il arrive dans certains cas qu'ilsne sont pas en contact avec le liquide, à cause de leur température élevée qui donne au liquide ambiant l'état sphéroldal. Dans d'autres cas, les produits de la décomposition éprouvent eux-mêmes une incandescence ou une combustion qui imprime à la lumière une teinte particulière. Enfin, la chaleur elle-même se combine avec l'action électrolysante pour décomposer le conducteur liquide, qui peut lui-même, aussi bien qu'un conducteur solide, former l'électrode d'un arc voltalquc/ Du reste, tous ces effets auraient besoin d'être analysés avec encore plus de soin qu'on ne l'a fait, pour qu'on pût bien y distinguer la part d'influence qui appartient à l'action chimique du courant, de celle qu'y exerce la chaleur même que développe le courant, soit en produisant l'arc, soit en réchauffant les fils ; il parait bien probable qu'on n'y trouverait aucune particularité qui ne fû4 la conséquence facile à prévoir des phénomènes que nous avons décrits, soit dans ce chapitre, soit dans le prébédent.

$ 7. Prodaettoii et propiiélés de l'oxome.

Avant de terminer l'étude des effets chimiques de l'électricité dynamique, il est nécessaire de consacrer quelques instants à l'examen de l'un des plus remarquables, je veux parler de l'odeur moitié sulfureuse, moitié phosphorique qui accompagne le dégagement d'électricité dans l'air par les machines électriques ordinaires, et qu'on retrouve à l'électrode positif quand on décompose de Veau au moyen d'un fort courant électrique. C'est à M. Schœnbein qu'on doit d'avoir, par ses études approfondies sur ce point particulier qui avait échappé à l'attration des phy-

408 TRANSMISSION DE L^ÉLECTRIGITÉ.

siciens, mis sur la voie qui les a conduits à découvrir la nature même de ce phénomène.

Priestley, Cavendish et Van-Marum avaient bien remarqué que les gaz éprouvaient des modifications considérables par suite du passage des étincelles électriques, et en particulier ils avaient signalé, comme nousTavons dit, la formation deTacide nitrique quand le gaz était un mélange d*oxygène et d'azote tel que le présente Vair atmosphérique. Van-Marum cependant, en faisant passer une succession d'étincelles électriques dans un tube plein d'oxygène de 14 centimètres de longueur, entre un conducteur métallique situé au haut du tube et un bain de mercure situé à la partie inférieure, avait remarqué que le gaz avait pris une odeur très-forte qu'il disait être celle de la machine électrique. De plus, en opérant avec un tube étroit et plus court, il remarqua que le mercure s'était fortement oxydé à sa surface et que le volume de l'oxygène avait diminué; mais on pouvait attribuer ces effets à la formation de l'acide nitrique, vu que rien ne prouvait que l'oxygène fût bien pur et ne contint pas d'azote.

M. Schœnbein, soixante ans plus tard, ayant voulu se rendre compte de la cause de l'odeur qui accompagne la décomposition voltalque de l'eau, observa que cette odeur ne se manifestait qu'à l'électrode positif et qu'autant que cet électrode n'était pas oxydable, c'est-à-dire qu'il était de platine ou d'or. Il constata que l'odeur existe encore quand on recueille les gaz mélangés et qu'elle peut se conserver aussi longtemps qu'on le veut quand l'oxygène ou le mélange d'oxygène et d'hydrogène qui le possèdent sont renfermés dans des flacons bien bouchés. Tous les électrolytes ne sont pas également propres à développer le principe odorant; l'eau distillée et les solutions des acides ou des sels oxygénés le dégagent facilement; mais il n'en est pas de même de l'acide nitrique concentré et des solutions de chlorures, de bromures, d'iodures, non plus que de celle du sulfate dd protoxyde de fer. Il suffit , pour faire disparaître l'odeur, de jeter dans le flacon où est le gaz qui en est imprégné quelques pincées de poussière de charbon, de limaille de fer, de zinc, d'étain, de plomb ou d'arsenic, ainsi que du bismuth ou de l'an-

EFFETS CHIMIQUES BE l'ÉLEGTRIGITÉ DYNAMIQUE. 409

timoine en poudre ou même quelques gouttes de mercure. Le même effet est produit par de petites quantités de solutions aqueuses de chlorures de fer ou d'étain, de sulfate deprotoxyde de fer ou de quelques gouttes d*acide nitreux. La simple élévation de température produit le même effet; aussi ne se développe-t-il point d'odeur quand on chauffe le liquide électrolyque, lors même, ainsi que je Tai observé, que c'est le courant par lequel la décomposition s'opère qui le réchauffe. J'ai également remarqué que, quoiqu'il faille en général une forte pile pour que l'odeur qui accompagne l'électrolyse se manifeste, on peut l'obtenir avec un courant très-faible en ayant soin de prendre pour électrode positif, dans l'eau acidulée, un fil de platine inséré dans un tube de verre suivant la méthode de Wollaston(fig. 241,p. 352).

Une propriété importante du gaz imprégné de l'odeur, et qu'il ne possède plus dès qu'on lui a enlevé cette odeur, c'est la fa^ culte qu'il a de polariser négativement des fils ou des lamés de platine ou d'or qu'on y place, c'est-à-dire de leur imprimer la propriété de développer, en étant plongés dans de l'eau conductrice avec un fil ou une lame semblable, mais qui n'ont pas été en contact avec le principe odorant, un courant électrique dont ils sont l'élément négatif.

Schœnbein a observé qu'on pouvait donner la même propriété au platine et à l'or en recevant sur des lames bien propres de l'un ou de l'autre de ces deux métaux, l'électricité émanée de l'extrémité émoussée d'un fil métallique en communication avec le conducteur d'une machine électrique et placée à 2 ou 3 centimètres de distance des lames. Peu importe que ce soit Tune ou l'autre des électricités qui sorte du conducteur, l'effet est le même sur la lame; mais le phénomène ne se manifeste pas si, le métal étant en communication directe avec le conducteur, l'électricité sort de la lame au lieu d'être reçue par elle. Le platine et l'or perdent immédiatement leur polarité sous l'action de la chaleur, ou si on les plonge quelques instants dans une atmosphère d'hydrogène; seulement dans ce dernier cas ces métaux peuvent acquérir une polarité opposée, lorsqu'on les laisse trop longtemps dans l'hydrogène.

410 TBAlfSIOflftlOIl DE L'iLKGTBlClTÉ.

L'odeur accompagne toujours la polarisation des métaux; aussi ne remarque-t-on ni odeur, ni polarisation quand les pointes d'où sort Télectricité sont chauffées ou entourées d*une couche d*eau ; il suffît même d'envelopper la pointe métallique d'un petit morceau de toile humectée d'eau distillée pour empêcher la production de l'odeur.

Ces premières observations établissent déjà une grande analogie entre le principe odorant dégagé dans l'électrolyse de Teau et celui qui est produit par l'électricité des machines ordinaires; il parait également probable qu'il est identique avec celui qui se manifeste dans les nuages et en particulier dans le voisinage d'un lieu que la foudre a frappé. Il est de plus évident qu'il est gazeux et qu'il est un produit de l'action de l'électricité sur le milieu ambiant qui ne peut être que l'oxygène, l'azote ou la vapeur d'eau; nous l'appellerons ozone» avec M. Schœnbein, sans rien préjuger pour le moment sur sa nature chimique, uniquement à cause de l'odeur particulière et très-prononcée qu'il possède.

Conduit par des analogies tirées de l'odeur, M. Schœnbein dé* couvrit un moyen chimique de préparer l'ozone. Ce moyen consiste à placer un morceau de phosphore dans un vase rempli d'air ordinaire. Si la température est assez élevée pour que le phosphore devienne lumineux, l'air du flacon prend «bientôt une odeur d'ozone très-distincte de celle du phosphore ou plutôt de l'acide phosphorique qui se dégage en commençant; cet air présente les mêmes phénomènes que s'il avait été soumis à l'action de l'électricité, savoir, que les lames de platine et d'or sont polarisées négativement, et qu'il perd ses propriétés quand on y agite de la limaille de fer ou d'un autre métal oxydable. Le phosphore, dans l'oxygène pur et bien sec où il ne devient pas lumineux, ne produit pas d'ozone; il faut pour cette production qu'il soit phosphorescent, et pour cela qu'il soit placé dans un mélange d'oxygène et d'azote et à une température qui ne soit pas trop basse.

Indépendamment de ces propriétés fondamentales, l'ozonOi quelle que soit la manière dont on le prépare, en possède un grand nombre d'autres dont void les principales. U agit sur les

EFFETS CBnUQim ME L'iLECTlIGITi DYNAMIQUE. 411

couleurs végétales comme le chlore, c'est-à-dire qu'il les détruit et blanchit les papiers colorés qu'on plonge dans le gaz qui en contient. Et cela a lieu également que Vozone ait une origine chimique ou électrique, et que cette origine électrique provienne de Télectrolyse, de Faction de la machine électrique, ou de l'électricité atmosphérique. Il en est de même pour tous les effets chimiques de l'ozone, et en particulier pour l'un des plus remarquables, savoir, l'action qu'il exerce sur Tiodure de potassium qui l'absorbe en libérant l'iode, ce que rend sensible le changement de couleur. En effet, si on mélange de la colle d'amidon avec une petite quantité d'une solution d'iodure de potassium, et qu'on y plonge une bande de papier, on obtient un réactif de l'ozone qui surpasse de beaucoup en délicatesse le meilleur galvanomètre ou l'odorat le plus fin. Une quantité d'ozone trop faible pour polariser un métal d'une manière sensible ou pour être accusée par l'odorat, suffit encore pour bleuir d'une manière prononcée le papier réactif.

Nous ne pouvons suivre M. Schœnbein dans l'étude détaillée qu'il a faite des diverses réactions chimiques de l'ozone, soit sur des substances inorganiques, soit sur des composés organiques ; nous pouvons seulement, sans entrer dans plus de détails, dire d'une manière générale que l'ozone se comporte toujours, et plus particulièrement à l'égard des gaz composés et des corps simples, absolument comme le chlore ou le brAme.

L'iodure de potassium permet de découvrir les plus faibles traces d'ozone dans l'air atmosphérique. Il n'y a qu'à suspendre en plein air de petites bandes de papier à filtrer humectées du mélange d'iodure et d'amidon, et le plus souvent au bout de quelques minutes on les voit bleuir, tandis qu'elles ne se colorent point dans des vases fermés hermétiquement et remplis d'air. On trouve également de l'ozone dans Teau d'orage, car cette eau se conduit exactement comme de l'eau distillée dans laquelle on a dissout de l'ozone. II faut seulement dans ces deux cas, pour dégager l'ozone, verser un peu d'acide sulfurique dans l'eau ; aussitôt elle colore en bleu la colle d'iodure d'amidon; il paraîtrait que l'ozone forme avec l'eau pure un composé que détruit la présence de l'acide sulfurique. On peut

412 TRANSMISSION DE x'ÉLE€TRl€ITÉ.

communiquer exactement toutes les propriétés de Teau d'orage à de Teau distillée placée dans une tasse et mise en communication avec le sol, pendant qu'on l'expose à l'action d'une aigrette électrique énergique et qui répand une forte odeur. Il iÊaut que cette exposition dure au moins une demi-heure pour que l'eau soit suffisamment ozonée.

Sans nous arrêter aux difiérentes hypothèses qui ont été faites sur la nature de l'ozone, nous passerons immédiatement aux expériences de M. Marignac, qui ont les premières résolu la question d'une manière péremptoire. Ce savant chimiste a d'abord démontré que la présence de l'azote n'était point, comme l'avait d'abord cru M. Schœnbein, indispensable à la production de l'ozone. En effet, en décomposant de l'eau aiguisée d'acide sulfurique dans un appareil tenant exactement le vide, et où aucune trace d'air ne pouvait rentrer, l'odeur d'ozone était la même qu'au premier instant, après que l'expérience avait déjà marché pendant plusieurs jours et que le quart de l'eau avait été décomposé; il faut seulement avoir soin de maintenir à une basse température le flacon où la décomposition a lieu'. Du reste, M. Marignac a trouvé que la manière la plus commode d'obtenir l'ozone consiste à diriger un courant d'air, au moyen d'un gazomètre, au travers d'un tube long de 1 mètre et de 6 millimètres de diamètre, renfermant dans sa longueur une série de bâtons de phosphore. Il a constaté, au moyen de cet appareil, que ni l'oxygène ni l'azote purs ne produisent d'ozone, mais que l'oxygène mélangé non-seulement à l'azote , mais

1 M. Soret a trouvé plus tard qae la quantité d'ozone obtenue par l'électrolysation de Teau acidulée augmentait dans une proportion très -forte avec rabaissement de la température. Ainsi en entourant le voltamètre d'un mélange frigorifique de glace et de sel marin et encore mieux de chlorure de sodium, le gaz qui s'en échappait était tellement ozone qu'il attaquait et perçait rapidement les tubes en caoutchouc qui réunissaient les tubes desséchants qu'il devait traverser. En dosant Tozone au moyen d'une dissolution titrée diacide arsénieux qui a, comme le| chlore, la propriété de le transformer en acide arsénique, M. Soret a trouvé une proportion d'ozone s'élevant à près de 0,006 du volume d'oxygène, en refroidissant le voltamètre assez pour que la température fût encore de — T^* à la fin de l'expérience; cette même proportion était au plus de 0,003 quand le voltamètre n'était pas refiroidi.

EFFETS CmiUQUES BE L*ÉLEGTRIGITÉ DYNAMIQUE. 413

même à Tacide carbonique et à l'hydrogène, en développe. L*air atmosphérique par&itement sec n'en dégage point; le phosphore se recouvre dans ce cas d'une croûte blanche, et ne devient point phosphorescent; or, sa phosphorescence est une condition nécessaire pour qu'il y ait production d'ozone.

M. Marignac, en soumettant l'ozone à différentes épreuves, remarque d'abord qu'il est détruit en passant à travers un tube chauffé à 300 ou 400 degrés, qu'il n'éprouve aucune altération de la part de l'eau, de l'acide sulfurique concentré, de l'ammoniaque et de l'eau de baryte; mais il est absorbé avec la plus grande facilité par l'iodure de potassium dissous; la liqueur jaunit ; une portion de l'iode est mise en liberté et entraînée par le courant d'air; lorsque tout l'iodure est décomposé, l'odeur d'ozone apparaît, et la liqueur redevient incolore et ne renferme plus que de l'iodate de potasse mélangé avec un peu de carbonate. Les métaux absorbent également l'ozone; ainsi, en faisant passer de l'air ozone à travers un petit tube de 10 à 12 centimètres de longueur rempli d*argent pur et poreux, on trouve que cet air perd complètement son odeur et ses propriétés, et que l'argent se transforme en une matière qui a tous les caractères de l'oxyde d'argent; mais la présence de l'humidité est indispensable; si l'air ozone est complètement desséché par son passage à travers plusieurs tubes remplis de pierre ponce imprégnée d'acide sulfurique, il n'attaque ni l'argent ni le cuivre, ni même le zinc, et il ne perd plus son odeur.

Ces expériences, et d'autres encore, ne permettaient plus que de choisir entre deux hypothèses sur la nature de l'ozone : l'une que c'est un composé nouveau d'hydrogène et d'oxygène susceptible de se transformer avec grande facilité en oxygène et en eau, et capable de céder son oxygène à un grand nombre de corps; l'autre qu'il n'est qu'une modification particulière de l'oxygène par suite de laquelle ce gaz acquiert, avec une odeur particulière, la propriété de se combiner avec des corps sur lesquels il est sans action dans son état ordinaire. Cette dernière hypothèse est celle que nous fûmes conduits à admettre, M. Marignac et moi, à la suite d'expériences dans lesquelles nous essayâmes de soumettre à des décharges électriques divers gaz que nous fai-*

414 TRANSMISSION BE L'tLICTBICITt«

sions successivement arriver dans un tube de verre de 1 5 centimètres de longueur et de 1% 5 de diamètre, communiquant d'un côté avec les appareils destinés à produire le courant du gaz que nous voulions étudier, et de Tautre avec un flacon dans lequel on pouvait examiner les propriétés que ces gaz avaient acquises. Deux fils de platine pénétraient par les extrémités du tube de verre, et se terminaient dans. son intérieur à 9 ou 12 millimètres Tun de Vautre. L'un de ces fils était mis en communication avec le sol, Fautre avec le conducteur de la machine ; il était indifférent que la charge se fit par une succession d'étincelles ou par un courant continu et invisible. On appréciait facilement la formation de l'ozone au moyen de son odeur et de son action sur le papier imprégné d amidon mélangé d'iodure de potassium. Or, l'expérience faite avec de l'air ordinaire parfaitement desséché donna un développement d'ozone aussi grand que lorsque l'air était humide; l'ozone se développa également avec la plus grande facilité dans l'oxygène parfaitement pur et sec, tel qu'on le retire du chlorate de potasse purifié et préalablement fondu, il ne se formait point d'ozone dans l'acide carbonique pur, sec ou humide, mais il s'en produisait dès qu'on mélangeait à l'acide carbonique une trèspetite quantité d'air ou d'oxygène.

M. Schœnbein, à la suite de nouvelles recherches, en est venu lui-même à adopter l'opinion à laquelle nous avions été conduits, M. Mariguac et moi, que l'ozone n'est qu'une modifica-^ tion de l'oxygène qui exalte ses affinités chimiques; il s'est fondé surtout pour renoncer à l'opinion que c'est un peroxyde d'hydrogène, sur le fait qu'une masse d'air ozone, en traversant un tube chauffé à 300*, est désozoné sans produire d'eau. Il a aussi démontré que, traité par un alcali, l'air ozone produit toujours un azotate à cause de la facilité que l'oxygène à l'état d'ozone possède à se combiner avec l'azote.

MM. Frémy et Ë. Becquerel ont également, à la suite de longues et rigoureuses recherches, achevé de démontrer que l'ozone est une modification allotropique de l'oxygène dû à l'électricité, ils ont successivement employé, pour obtenir l'ozone, la décomposition de l'eau par les courante éleetriques.

EFFETS GH1MIQVE8 DE l'ALECTRICITÉ DYNAMIQUE. 415

l'aclion sur Vair ou sur l'oxygène des éliocelles obtenues par la rupture d'un circuit voltaïque, de celles que produit un appareil d'induction, enfin de celles qu'on tire des machines électriques ordinaires. Le premier moyen produit trop peu d'ozone; les étincelles voltalques sont accompagnées d'un dégagement de chaleur qui détruit l'ozone à mesure qu'il se produit ; il en est de même, quoiqu'à un moindre degré, des étincelles d'induction ; on a donc dû renoncer à ces moyens d'obtenir l'ozone pour recourir à l'action des étincelles des machines ordinaires. Les deux physiciens ont reconnu que l'oxygène, quelle que soit la source d'où il provienne, est susceptible d'être ozone, et que celui qui, en traversant l'iodure de potassium, a été désozoné, peut de nouveau être ozone. Mais le point le plus important parmi ceux qu'ils ont établis, est qu'une quantité donnée d'oxygène peut être entièrement convertie en ozone, et que si, dans les expériences antérieures, on n'avait jamais réussi à ozoner qu'une portion du gaz soumis à l'expérience, c'est que probablement l'étincelle électrique, par son action calorifique, détruisait en grande partie l'effet d'ozonification qu'elle avait produit sur l'oxygène. Pour éviter cet inconvénient, il fallait absorber l'ozone à mesure qu'il se formait; dans ce but, de l'oxygène pur a été introduit dans un tube eudiométrique placé luimême sur une dissolution d'iodure de potassium : le gaz a été soumis à Faction des étincelles électriques passant entre les fils de platine logés au haut du tube; il y avait plusieurs tubes senïblables dont les diamètres étaient de 2°*"'o, et la longueur de 120 millimètres; les étincelles avaient environ 15 millimètres de longueur. L'oxygène a été absorbé d'une manière régulière par l'action des étincelles électriques; après trois heures d'électrisation, le liquide était monté de 2 centimètres dans l'intérieur du tube; l'absorption était en général proportionnelle au temps de l'électrisation; en prolongeant l'expérience pendant un temps suffisamment long, on pouvait faire absorber l'oxy* gène complètement par Viodure de potassium. Un résultat assez curieux a été obtenu en faisant passer la même quantité d'électricité dans deux tubes placés à la suite l'un de l'autre et semblables en tout point, sauf que, par la disposition des fils de

416 TRAIV8BfI8S10N DE l'ÉLECTRICITÉ.

platine, les étincelles étaient de 25 millimètres de longueur dans l'un, et seulement de 4 à 5 dans l'autre; après trois heures d'électrisation, l'absorption d'oxygène a été double dans le premier de ce qu'elle a été dans le second, ce qui prouve que pour une même quantité d'électricité, qui traverse une même masse de gaz, une longue étincelle produit plus d'effet qu'une étincelle plus courte '. Une lame d'argent, introduite dans un tube eudiométrique placé sur l'eau et rempli d'oxygène pur, a absorbé comme l'iodure de potassium, mais plus lentement que lui, l'oxygène électrisé, et l'absorption a eu lieu jusqu'à la disparition complète de tout le gaz. Le mercure, sous l'influence de l'humidité, a produit le même effet et s'est également oxydé.

Parmi les expériences multipliées de MM. Frémy et E. Becquerel, nous citerons encore les suivantes dans lesquelles ayant introduit de l'oxygène pur dans des tubes effilés contenant, Tun de l'iodure de potassium humide, et l'autre une petite lame d'argent recouverte d'humidité, ils ont fait passer une série d'étincelles électriques dans l'intérieur de ces tubes après les avoir fermés à la lampe à leurs deux extrémités. Le premier des tubes contenant l'argent humide a été électnsé pendant quatre jours à raison de six heures par jour, c'est-à-dire, en tout pendant vingt-quatre heures; la lame s'est couverte d*oxyde d'argent, et en cassant ensuite l'une des extrémités du tube sous l'eau, on a constaté une absorption égale aux deux tiers du volume d'oxygène soumis à l'expérience. L'absorption a été totale dans le second tube contenant l'iodure de potassium ; déjà, après dix-huit heures d'électrisation, l'étincelle qui avait beaucoup d'éclat était à peine visible, preuve que le vide était à peu près complet dans le tube; après vingt-quatre heures, le tube ayant été cassé à l'une de ses extrémités sous l'eau, celle-ci s'y est aussitôt précipitée et l'a totalement rempli.

Il parait donc bien établi maintenant que l'électricité en agissant sur l'oxygène lui imprime des propriétés qu'il ne pos-

> Ne serait-il pas possible que ce résalut Unt à la foig à ce que la longae étincelle agit dans le même temps sar un plus grand nombre de particules, et à ce qu*eUe développe d'un autre côté moins de chaleur que la courte?

EFFETS CHIMIQUES DE l'ÉLEGTRICITÉ DYNAMIQUE. 417

sédait pas avaût d*étre électrisé, et qui se manifestent par une odeur particulière et par une exaltation dans son activité chimique. Il est assez probable que Faction du phosphore est aussi une action électrique provenant du dégagement d*électricité qui doit accompagner la combinaison d'une partie de Toxygène avec ce corps , et qui se manifeste par sa phosphorescence.

Quant à la nature de Faction que Télectricité exerce sur Foxygène pour l'ozoner, c'est encore un mystère ; il ne serait pas impossible qu'elle consistât à isoler les uns des autres les atomes d'oxygène qui, dans Tétat ordinaire, seraient groupés de manière à former des molécules composées d'un plus ou moins grand nombre de ces atomes. On concevrait qu'isolés ainsi, les atomes auraient une activité chimique plus grande que lorsqu'ils sont agglomérés. Ce serait Yéfai naissant. Cette propriété de l'oxygène de former des molécules composées d'atomes groupés ensemble, se concilierait assez bien avec la vertu magnétique que possède ce gaz et qu'il est seul à posséder ^ Mais il est prématuré de se livrer à des hypothèses sur lesquelles l'expérience pourra seule prononcer, et dont nous serons appelés d'ailleurs à nous occuper encore plus tard.

Bornons-nous à signaler deux écueils dans lesquels sont tombés et risquent de tomber les physiciens qui s'occupent de J'ozone, l'un, c'est de croire y voir un composé nitreux, ce qui tient à la difficulté qu'il y a à exclure la présence de l'azote , laquelle suffit en effet pour déterminer la formation d'un composé semblable ; l'autre, c'est de croire que l'ozone est un oxyde d'hydrogène à cause de Teau que l'oxygène, quoique parfaitement desséché, peut encore déposer en étant désozoné. M. Baumert avait cru même pouvoir conclure de là une différence entre l'ozone obtenu par l'électrolysation de l'eau et celui qui provient de Télectrisalion de l'oxygène par les étincelles, admettant que le dernier est bien une modification allotropique de l'oxygène, mais que le premier est un oxyde d'hydrogène. Cependant il est facile d'expliquer la présence d'une petite quantité d'humidité dans Toxygène qui provient de l'éleclro-

< Tome I, pages 491 et «ulv.

418 TliÀNSMlflBfON M l'ÉLECTRIGITÉ.

lysation de Teau, par la faculté avec laquelle Thydrogène peui se mélauger avec lui et par conséquent former de Teau^ surtout quand on songe qull ne s*agit que d*une production de 5 milligrammes d*eau dans des opérations qui ont duré sansinterrup- Uoùy Tune six» Tautre huit jours.

Nous ne nous étendrons pas sur les conséquences qui résultent de la production et des propriétés de Tozone dans les décompositions électro-chimiques des substances dont Toxygène est un de6 éléments. Nous n*en signalerons qu*une qui est peut-être la plus importante, savoir : la formation de Veau oxygénée dans rélectrolyse de Teau acidulée, et par conséquent Tinexactitude qui en r^ulte dans les indications des voltamètres chimiques. M. Meidinger a étudié les circonstances qui facilitent celte formation en facilitant celle de Tozone; c'est d*abord le degré de concentration de l'eau acidulée; avec de l'acide sulfurique de la densité 1> 4, il obtient dans 6 minutes, 245 mesures d'hydrogène pour 87 d'oxygène, tandis qu'avec de l'acide de 1,07 seulement de densité, il obtient dans 19 minutes les proportions voulues de 244 hydrogène et 122 oxygène. C'est ensuite la forme de l'électrode positif; en prenant pour cet électrode un fil au lieu d'une lame de platine, il obtient 40 mesures seulement d'oxygène pour 253 d'hydrogène. C'est enfin la force du courant et l'abaissement de température, deux circonstances qui diminuent aussi notablement la proportion de l'oxygène par rapport à celle de l'hydrogène. Cette diminution plus ou moins considérable dans la quantité voulue d'oxygène est accompagnée d'une odeur d'ozone qui montre la production de ce corps; mais il est facile de constater, en examinant le liquide, que la plus grande partie de l'otone dégagé, a été employée à former le bioxyde d'hydrogène qui se trouve à l'état de dissolution dans le liquide électrolytique. La présence de ce bioxyde rend ce liquide très-impropre à servir à des expériences voltamétriques, car il donne alors une proportion d'hydrogène moindre que celle que dégage un autre voltamètre chargé avec un liquide qui n'a pas servi et qu'on met dans le même circuit. Il faut donc changer le liquide du voltamètre quand il a servi un certain temps ou le faire bouillir avec

SPPITS flBMtttHU iB Ii*ÉLlGTlieifi KTNÀMIQUS. 4i9

Bokk pour en chasser le bioxyde d'hydrogène. En général, si Ton teut que les indications du voltamètre soient exactes, c'est-à-dire que les gaz se dégagent bien dans les proportions rigoureuses, il faut, afin d*éviter la production de ToEone^se 6er?ir d*une eau acidulée plutôt faible (1, 1 de densité), faire dégager Thydrogène sur un fil, et Toiygène sur une lame de platine qui ne soit pas trop petite.

Liste des priocipaux traTaux relaUfs «ttS si^eti traités dans ce ohipitfe :

MckolsoH et Carliste. — Décomposition de Teau. — Sibl. Brit. T. xv, p. 11.

CntUkhanki, — Décomposition des sels. ^-^Bihl, Brit. T. xt, p. 23.

Davf, — Pouvoir chlmiqne de réleetriclté yoltatque, etc. — Bibl, Brit. — T. XXXIT, p. 397, p. 16; t. XXXTl, p. 891; t. xxxix, p. 8; t. xu, p. 38. — Amialet de ch. T. lxii, p. 172, et t. lxtui, p. 203; t. lxx, p. 189, et 22&.

Ga^'Luuae et thénard. — Causes qui facilitent les décompositions électroèhiffllques. Recherches physico-chimiques, 2 roi. ln-8*, Paris^ i^ti. Annales de

Ck. T. LXXXTIT, et LXXIX.

Bixkiger et Bertelius. — Transport dans les décompositions électro-chimiques. — Amiales de ch. T. U, p. 167.

Grotthus, — Théorie des décompositions électro-chimiques. — Armâtes de th. Té LTni, p. 64. — influence de la densité sur les mélanges explosifîi. — Idem, T. txxxii, p. 34.

faraday. — > Conditions nécessaires pour Télectrolyse ; loi électrolytique. -* Recherches expérimentâtes sur Véleetricité du $ 880, au 8S2.— Trans. phil., (1888 et 1884). » Bibl. univ. T. ly, p. 20, et p. 894; t. lyIi, p. è06; t. LTin, p. 263.

DaMell. — Mode dé décomposition des solutions salines. — Bibt. univ. [Hmtvelle sétie, 1889]. t. xxiy, p. 886. — Arch. de Vélectr. T. i, p. 694, et t. It, p. i59.

Matieucei. «- Action tihimlque de l'électricité. Lois des décompositions des mélanges, des composés multiples, etc. — Bibt. univ. T. lvui, p. 23. — Sibl. unitf. {nouvelle série). T. xx, p. 1&9, et t. xxi, p. l$8; t. xxnr, p. 852; txxvi, p. 880; t. xxvni; p. 410 (années 1880-1840). — Arch. de Vélectr. T. i, p. 840. — iliin. de ch. et de phys. t. xly, p. 322 ; et t. lyiii, p. 7&.

Becquerel père. — Décomposition des mélanges, mesures des affinités, etc. -^C.R.de VAc. des Se. T. x, p. 67 1 . — Traité d^électricité et de magnétisme.

E. Becquerel. — Décomposition des composés multiples. -- Ann. de ch. et de phys. (nouvelle sérU). T. Xi, p. 162 et 2&t. — Décomposition de Teau oxygénée.^ Comp^^ rekdus dé VAcad. des Sciences. T. xyiu, p. 562. — Influence des gas dissous sur Télectrolysation de Teau. — Arch. de Vélectr. T. i, p. Uî.

iîn T&AMSIIIIBIOII DS L^iLICTBIClTi.

UUiùrff. — DéeompotitioD des totfiiret. — j4tmale$de ekim. ei éepk^. (nouvelle série). T. xxxi?, p. |}4. — Trmsport loégid aux deux pôles. » Àtm. derphysik, T. lxxxix (n* 6, de 1863).

Beeiz. — Décomposition de l'iodure de mercure, du Terre, etc. — Ann. der phfiik. T. xc, p. 492 (n» 1, de 1854).

PcuUlet. — Puissance électro-chimique Inégale des deux pôles. — Comptée rendus de VAe. des se. de Paris, T. xx, p. 4544.

Àlmeida. — Explication des anomalies dans l'électrolyse.— Comptes rendus de VAe. des Se. de Paris. T. xxxyw, p. 683.

Buff. — Confirmation de la loi électrolytique de Faraday. — Arch. des se. phps. T. xxu, p. 844, et t. xxv, p. 65.

Soret. — Idem. — Arch. des sciences phys. T. xxt, p. 175^ et t. xxtii, p. 113. — Ozone. — T. xxt, p. 263.

De la Bive. — Résistance au passage d'un conducteur solide à un conducteur liquide et oxydation du platine. — Asmdles de ch, et de phps. T. xxxvii, p. 215. — Arch. de Vélectr. — T. i, p. 175, et p. 383. — Arch. des sciencesphys.T. I, p. 378.

Nobili. — Apparences électro-chimiques, etc. — Bibl. univ. T. xxui, p. 312; t. XllPf, p. 194 ; t. XXXT, p. 261 ; t. XXXYI, p. 3; t. XXXYli, p. 174, et t. LTi; p. 150. — Ann. de ch. et dephps. T. xxxiv, p. 286 et 419.

Poggendorjf. -^ Résistance au passage. — Arch. de Vélectr. T. i, p. 497.

Vorsellman de Heer. — Idem. — Arch. de Vélectr. T. i, p. 539 etp. 581.

Lem. — Idem. — Arch. de Vélectr. T. i, p. 177. — i4iiii. der physik. T. XLTUi, p. 385.

Meidinger. — Formation de Toxyde d*hydrogène dans rélectrolysation de Teau. — Arch. des se. phgs. T. xxt^ p. 170, — i4iiii. der ch. und phar. T. LXXXTiu, p. 57.

Despretz. — Vérification de la loi de Faraday dans rélectrolysation de l'eau. Comptes rendus de VAcad. des se. de Paris, du 22 mai, 1 854. T. xxxvm.

Schanbein. — Influence des gas dissous sur Télectrolyse de l'eau — Arch. de Vélectr. T. u, p. 241. — (hone. — Bibl. univ. (nouvelle sérU).T. xxt (1840), p. 342. — Arch. de Vélect. T. m, p. 295; t. it, p. 383; t. t, p. 11, 888 et 556.

Herschell. — Mouvements du mercure par le courant électrique. — Annales de ch. et de phjfs. — T. xxvui, p. 280.

Serullas. — MouvemenU des alliages de potassium, etc. Annales de ch. et de phffs. T. xxxiT, p. 192.

Porret. — Transport électro-chimique de Teau. — Ann. de ch. et dephfs. — T. u, p. 137.

Wiedemann. — Lois du transport des liquides à trarers les diaphragmes. — iljiii. de ch. et deph^s. (nouvelle série). T. xxxru, p. 242. — Arch. des se. phgs. T. XXIII, p. 184.

Graham. — Endosmose électrique. — Arch. des se. ph^s. T. xxm, p. 37*

IFTETS CHIMIQUES DE L*ÉLEGTB1CITÉ DTNÂlIlQUE. 421

Napier. — Idem. — Arch, de Viltetr. T. v, p. 4&9. — Atxh. des êciemiêt phys. T. n, p. 845, et t. iv, p. 68. Paetz et Van^Troostwik. — Décomposition de l*eau par rëUncelle électrique.

— Annales de ch. T. v. p. 276.

Pearson. — Idem. — Annales de eh. T. xxvn, p. 161 .

Van-Manm. — Idem. Ann. de ck. et de phys. T. xli, p. 77.

WollasUm. — Idem. ^ Annales de ck. et de phys. T. xvi, p. 46.

Bonijol. — l>éeompo8iUoni opérées par l*électridté ordinaire. — BibL tmkv. T. XLT, p. 218.

Melly, — Décomposition chimique par l'étincelle voltaïque. — ^ircA. de Télectriciié.l.i,^. 297.

Grove. — DécomposUlan de l'eau par la chaleur. — Aws. de eh. et de phys.

— (N. S.) T. XXI, p. 129. — Polarité électro-diUnique des gaz. — Idem. T. xxxvii, p. 876.

Mauon.-^ EflTeU chimiques de l'électricité d'induction.— Comptes rendus de rAead. des se. de Paris. T. xxxvi, p. U80.

Q^et. — idem. — Incandescence des électrodes. — Comptes rendus de l'Acad. des se. T. xxxti, p. I0J2.

Mackrell — Incandescence des électrodes. — Arch. de VéUct. T. i, p. 157&.

Van-^er-WilUgen. ^ idem, -- Arch. des sciences phys, T. xxvu, p. 812.

Marignac. — Ozone. — Arch. de Vélectr. T. v, p. 5.

Frémy et B. Becquerel. — Idem. — Ann. de ch. et de phys. {nouvelle êérié). T. xxxv, p. 62.

Baumert.'^idem. •— Arch. des sdenees phys, T. xxiv. p. 381.