CHAPITRE III

ÉLKCTaiClTÉ PRODUITS PAR LES ACTION» GHUUQISS.

•Dr les saUdes. — Canple et pile Tolte¥««eft.

Toute action chimique est accompagoée d*une perturbation dans Tétai d*équilibre des molécules d*un corps , et doit, par conséquent 9 être une cause de dégagement d*électricité ; c'est même de toutes la plus puissante, quoiqu'elle ne semble pas toujours Têtre ; ce qui tient à la facilité avec laquelle les deux électricités tendent le plus souvent à se recomposer immédiatement. Aussi faut-il, dans ce mode de production, distinguer, comme dans les autres, l'électricité produite de l'électricité perçue.

Déjà Lavoisier et Laplace avaient cherché , avec l^de du condensateur, à obtenir des signes d'électricité de tension par l'action sur le zinc de l'acide sulfurique étendu; plus tard, Fabroni, WoUaston et Parrot avaient attribué aux actions chimiques que les liquides exercent sur les métaux, la production de l'électricité dans la pile voUalque ; mais ce n'est que depuis la découverte du galvanomètre multiplicateur qu'on a réussi à prouver, par des expériences directes et concluantes, que toute action chimique donne naissance à un courant électrique. C'est en 1823qu'Oersted remarqua que si l'on fixe auxextrémités d'un galvanomètre deux pièces d'un même métal , telles que deux lames de zinc, et qu'où les plonge l'une après l'autre dans un acide étendu, on observe une déviation de l'aiguille qui indique la production d'un courant électrique. Becquerel trouva plus tard qu'on détermine également un courant en plongeant dans une solution acide ou alcaline, les deux bouts du fil de

ÉLECTRICITÉ rBODUITI »4R IéIS ACTIONS CHIMIQUES. 591

cui?re d*UD galyaDomètre; mais il faut, pour que le courant ait lieu, que le liquide eierce une action chimique sur la partie immergée du fil; le même physicien observa en outre que le sens du courant paraissait dépendre de celui des deui bouts du fil qui était le plus vivement attaqué, et qu'aiosi c'était de celui qui était plongé le dernier, ou qui avait le plus de points de contact avec le liquide que partait le courant , soit Télectri*cité positive, pour se rendre dans le liquide, le traverser, puis venir à Tautre bout, et revenir au premier en traversant le fil de rinstrument. Yelin, à peu près à la même époque, publia une série d'expériences faites sur un grand nombre de métaux, desquelles il résultait qu'en plongeant deux morceaux du même métal dans divers liquides acides et alcalins, on observait des courants dont le sens et l'intensité paraissaient dé* pendre de celui des morceaux qu'on avait plongé le premier, et de la nature relative du liquide et du métal.

Un grand nombre de physiciens vinrent bientôt ajouter des preuves nombreuses, soit directes, soit indirectes, à celles que nous venons d'indiquer, pour démontrer d'une manière pé-* remptoire que toute action chimique donne naissance à de ï'é^ lectricilé qui se manifeste, ou à l'état statique, soit de tension, ou à Vé^t dynamique, soit de courant.

Pour mettre de Tordre dans l'étude que nous allons faire de cette source électrique, nous examinerons le dégagement de l'électricité auquel elle donne naissance en prenant successive^ ment les diverses formes sous lesquelles peut avoir lieu l'action chimique. Cette action peut être celle d'un liquide sur un so« lide^ celle de deux dissolutions l'une sur l'autre, celle des gaz s'exerçant sur les solides et sur les liquides sous certaines con* ditions; à ces trois formes nous ajouterons celle qui constitue le phénomène de la combustion que nous étudierons séparément, à cause du caractère particulier qui lui est propre. Nous commencerons par la forme que nous avons indiquée la pre^ mière : savoir, l'action d'un liquide sur un solide; ce sera l'objet de ce paragraphe. Ce mode de production de l'électricité est le plus remarquable de touSi soit en lui-même, soit parce qu'il est la cause du pouvoir électrique de la pile voltalque.

592 SOURCES DE L'ÉLECTRICrri.

Mais avant d*en aborder Tétude, il est nécessaire de signaler une difficulté sérieuse qu'elle présente. On avait admis longtemps, et beaucoup de physiciens admettent encore que le contact de deux corps solides conducteurs et hétérogènes est une source d'électricité, Tun des corps se constituant, par le fait seul de leur contact, dans un état positif, et Tautre dans un état négatif. Or, comme pour percevoir Télectricilé produite dans Faction. chimique, il faut le plus souvent mettre en contact deux conducteurs solides de nature différente, on a voulu attribuer à ce contact et non à l'action chimique, la production de l'électricité. Toutefois nous montrerons, que dans ces cas, c'est l'action chimique qui est la véritable source de l'électricité , et que le contact n'est qu'une condition le plus souvent nécessaire, mais pas toujours indispensable à la manifestation des signes électriques qu'il est par lui-même incapable de développer; car nous verrons que cette manifestati(m peut avoir lieu par l'effet de l'action chimique seule sans contact. Enfin nous consacrerons un paragraphe de ce chapitre à Tétude plus spéciale de tous les faits qu'on a allégués en faveur de la théorie du contact ; nous chercherons à démontrer qu'ils sont faciles à expliquer sans qu'il soit nécessaire d'admettre cette théorie, mais qu'ils sont une conséquence des divers modes d'action qui pro* duisent l'électricité ; nous examinerons dans ce même chapitre les diverses théories électro-chimiques, en exposant celle qui nous parait le mieux en accord avec les phénomènes, dans l'état actuel de la science. Venons -en maintenant à Tobjet même de ce paragraphe.

Pour bien analyser les effets électriques qui résultent de l'action chimique des liquides sur les corps solides, il faut commencer par opérer avec l'électroscope condensateur. M. Becquerel, qui le premier a fait des expériences de cette manière, plaçait sur le plateau d'un condensateur une capsule de métal remphe d'un liquide, puis il plongeait dans ce liquide l'extrémité d'une lame métallique dont il tenait l'autre bout entre les doigts. Suivant la nature relative des deux métaux et du liquide interposé entre eux, il trouvait sur le plateau du condensateur, tantôt de l'électricité positive, tantôt de la négative. Si la capsule

était de platine, quelle que fût la nature du liquide et celle du métal tenu entre les doigts, Télectroscope indiquait toujours que la capsule avait pris de Vélectricité positive. Avec une capsule de cuivre, les signes étaient tantôt positifs, tantôt négatifs, selon que le métal plongé dans le liquide était plus ou moins attaqué par ce liquide lui-même. U en était de même avec une capsule en bois remplie d*eau et en contact immédiat avec le plateau supérieur du condensateur; Teau, la capsule et par conséquent le plateau prenaient Télectricité positive quand on plongeait une lame plus oxydable que le laiton du condensateur; le plateau prenait Télectricité négative avec des lames moins oxydables que lui. Tous ces résultats s'expliquent trèsbien en partant du principe que, lorsqu'un liquide attaque un métal, le liquide se charge d'électricité positive et le métal de négative. Quand les expériences sont faites avec la capsule de platine, il n'y a d'action chimique que sur la lame de métal qu'on plonge dans le liquide, si du moins celui-ci n'exerce aucune action sur le platine; le liquide se charge ainsi d'électricité positive qui se répand dans le platine et de là sur le plateau du condensateur, tandis que Vélectricité négative sort par les doigts avec lesquels on tient le métal. Si la capsule, au lieu d'être de platine, est faite d'un métal attaquable par le liquide, il y a alors deux actions» celle du liquide sur le métal de la capsule et celle du même liquide sur la lame métallique qu'on y plonge. En vertu de la première action, la capsule se charge d'électricité négative, et la positive se répand dans le liquide d'où elle tend à sortir par la lame métallique qui communique par les doigts avec le sol; en vertu de la seconde, cette lame prend l'électricité négative qui s'en va dans le sol, tandis que l'électricité positive se répand dans le liquide et passe de là dans la capsule, pour affecter le condensateur. Celui-ci doit, en vertu de cette double action, recevoir à la fois de l'électricité négative et de la positive, et suivant que ces deux électricités ont une intensité égale ou différente, il donne des signes électriques ou nuls, ou négatifs, ou positifs. Le premier cas se réalise quand la lame plongée est de même nature que la capsule, le second quand le métal de la capsule est plus u. 38

594 SOURCES Dt L*ÉLSCTR(ClTi.

attaqué que celui de la lame, le troisième quand c'est le métal de la lame qui est plus attaqué que celui de la capsule.

Pour éviter qu'on puisse attribuer tout ou partie des effets obtenus, au contact de la capsule avec le plateau du condensateur, il faut que celui-ci soit du même métal que la capsule; de platine, fei celle-ci est en platine, de cuivre si elle est en cuivre, de zinc si elle est en zinc. Les phénomènes se passent exactement de la même manière. Du reste, dans toutes ces eipériences on peut employer un condensateur dont le plateau soit en cuivre doré avec soin, ou en cristal bien aplani recouvert d'une mince couche d'or. On se sert alors d'une capsule de platine pour y placer le liquide de façon que tout en étant isolée on puisse la mettre en communication métallique ' avec J'un .des plateaux du condensateur, après s'être assuré qu'il n'y a point d'électricité développée dans son contact avec le plateau • Puis on plonge successivement dans le liquide les diverses lames métalliques attaquables par ce liquide , en les tenant par les doigts.

Nous citerons encore une expérience de hf. Matteucci, qui démontre de la manière la plus directe le dégagement d'électricité qui accompagne l'action chimique d'un liquide sur un métal, dans un cas où il n'y a pas possibilité de faire intervenir un effet dû au contact de deux métaux différeâis. On unit à l'un des plateaux d'un condensateur en cuivre, au moyen d'un fil, également en cuivre, une large lame de ce métal qu'on fait descendre et plonger dans l'eau d'un puits en la soutenant avec un cordon de soie; l'autre plateau du condensateur communiquant avec le sol. Après quelques instants de contact on trouve le condensateur chargé d'électricité négative. Si Ton verse une petite quantité d'acide sulfurique ou cblorhydrique dans l'eau du puitS) les signes électriques sont encore plus prononcés. Lorsque la lame, au lieu d'être plongée dans l'eau du puits, est mise dans le liquide d'un grand récipient bien isolant, on n'a plus de signes de tension, à moins qu'on ne fasse communi-

' On se sert pour cela d*ane tige de platine ou de laiton doré» tenue par nn manche isolant.

qûer par la main ou par un corps conducteur quelconque, 1 eau du récipient avec le sol. Ce que M. Matteucci a fait avec le cuivre, on peut le faire avec tous les autres métaux, en ayant soin que la lame plongée dansTeau, le fil qui touche le plateau du condensateur, et ce plateau lui-même, soient du même métal. Mais on n'obtient des signes électriques qu'autant que la lame métallique est susceptible d'être attaquée chimiquement par le liquide dans lequel on la plonge.

Un physicien allemand, M. Karsten, avait déjà fait, avant M. Matteucci, un grand nombre d'expériences qui démontrent l'exactitude des principes que nous avons posés, quoiqu'il les ait interprétés différemment, en y voyant la preuve d'un développement d'électricité dans le contact des corps solides et liquides; mais les faits observés par M. Karsten conduisent à une conclusion précisément contraire. Il opère avec des fils de zinc^ de cuivre, d'argent et de platine^ contournés en hélice à l'une de leurs extrémités, laquelle plonge dans une dissolution acide, alcaline ou saline, et communiquant par l'autre à l'un des plateaux d'un condensateur. Si le fil et le plateau sont en zinc, celui-ci se charge d'électricité négative. Quand deux fils sont plongés en même temps dans le liquide sans se toucher, par exemple un fil de zinc et un fil de cuivre, le fil de zinc mis en contact avec le plateau du condensateur se charge d'électricité négative , et le fil de cuivre de positive , et cela quel que soit le métal dont est fait le condensateur. Il va sans dire que le résultat est le même quand on remplace le fil de cuivre par un fil d'argent ou de platine; mais si Ton met ensemble dans le même liquide, toujours sans qu'ils se touchent, un fil de cuivre et un fil de platine, c'est le cuivre qui donne au condensateur l'électricité négative, et le platine la positive. Tous ces résultats sont parfaitement d'accord avec le principe fondamental que nous avons établi, savoir, que dans l'action chimique d'un liquide sur un métal, le métal se charge d'électricité négative, et le liquide d'électricité positive, électricité qui est prise au liquide par le métal moins oxydable qu'on y plonge. Nous reviendrons dans notre dernier paragraphe sur quelques autres expériences de M. Karsten, qui sembleraient,

596 SOURCES DE l'électricité.

au premier abord, favorables à Topinion que le contact serait aussi, indépendammeot de Faction chimique, une source d'électricité par lui-même.

Les signes électriques qu'on obtient dans les expériences que nous venons de rapporter sont, en général, assez faibles; il faut pour leur manifestation un électroscope'et un condensateur très-sensibles; ils ne sont pas le moins du monde en rapport, quant à leur intensité, avec la vivacité de Faction chimique qui leur donne naissance, tellement que Tune des plus énergiques parmi ces actions, celle de Tacide sulfurique étendu sur le zinc, ne donne pas une manifestation d'électricité plus forte sensiblement que celle qui résulte de la simple oxydation du zinc par l'eau. Cette anomalie apparente tient à un principe que nous avons rappelé au commencement de ce chapitre, celui de la recomposition immédiate des deux électricités, portées par l'action chimique , l'une dans le métal, Tautre dans le liquide. Le métal et le liquide étant tous deux très-bons conducteurs, ces deux électricités tendent à se réunir directement sur la surface où a eu lieu leur séparation *, au lieu d'aller l'une se rendre au sol, etTautre affecter le condensateur. Il n'y en a qu'une très-faible proportion qui échappe à cette neutralisation immédiate, et c'est elle qu'accusent les instruments. l\ faut donc avoir bien soin de distinguer dans la production de l'électricité par les actions chimiques, comme nous l'avons fait pour les autres sources, l'électricité perçue de l'électricité produite. Ainsi, par exemple, c'est à la circonstance que la recomposition immédiate est beaucoup moins facile, qu'il faut attribuer ce fait que l'action chimique qui résulte sur le zinc de la simple humidité de la main avec laquelle on le fait communiquer avec le sol, donne souvent des signes électriques plus prononcés que ceux qui résultent de Faction sur ce même métal de l'eau acidulée. Et cependant la quantité totale d'électricité produite est bien moindre dans le premier cas que dans le second.

^ Nous verrons plus loin que ce n'est pas aux mêmes points de cette sorface, où se fait le dégagement de rélectricité, que la recomposition s*opéro, tellement que celle-ci a surtout lieu quand la surface n'est pas homogène.

Hais la manière la plus simple de diminuer la proportion des deux électricités qui se recomposent à mesure qu'elles sont dégagées ) c*est de faire évaporer le liquide à Tinstant où il vient de produire Faction chimique. On fait chauffer fortetenient une capsule d'un métal oxydable, puis on y verse quelques gouttes d'eau, soit pure, soit légèrement acidulée; l'eau attaque le métal chaud et se vaporise en même temps, en sorte que l'électricité positive est emportée par la vapeur, et ne peut se réunir avec la négative, qui du métal passe à l'électroscope dont il fait diverger fortement les feuilles d'or, sans qu'il soit nécessaire de l'intermédiaire d'un condensateur. Si la quantité de liquide injectée dans la capsule est trop considérable pour être entièrement vaporisée , il n'y a presque aucun effet électrique parce que les deux électricités peuvent se recomposer, la positive n'étant pas emportée par la vapeur.

Les effets électriques qu'on obtient par le moyen que nous venons d'indiquer avaient été déjà observés par Volta et par de Saussure, et ils avaient été attribués par ces illustres physiciens, à la vaporisation même du liquide. Mais il est facile de prouver que cette vaporisation n'est point la cause réelle du phénomène, en se servant d'une capsule de platine bien propre, chauffée jusqu'au rouge, et en y injectant, soit de l'eau, soit un liquide incapable, comme l'eau, d'attaquer le platine et de se décomposer lui-même par l'action de la chaleur. On n'obtient alors aucun signe électrique, ainsi que M. Pouillet l'a observé le premier. Cependant, si la capsule n'est pas évasée, il arrive quelquefois qu'elle se charge d'une électricité négative qui provient, ainsi qu on l'a remarqué, du frottement contre les parois de platine, des globules d'eau entraînées par la vapeur. Il y a également production d'électricité si l'eau tient un sel en dissolution, ou si le liquide éprouve une altération chimique par son contact avec le platine chaud. Cet effet, comme nous le verrons dans le paragraphe suivant» est dans quelques cas un effet simplement mécanique, et dans le plus grand nombre, un effet vraiment chimique, provenant de la décomposition de la dissolution.

M. Matteucci a réussi à rendre sensible sous la même forme

598 SOURCES DE l'électricité.

l'électricité due à l'oxydation , sans avoir besoin de chauffer préalablement le métal. Il place au fond de la capsule de pla* tine un petit morceau de potassium, qu il écrase pour l'étendre et le faire adhérer à la surface du platine \ puis après avoir mis la capsule en communication avec le condensateur, il fait tomber une goutte d'eau sur le potassium; celle-ci 'est décomposée avec inflammation de l'hydrogène ; dès que la flamme de l'hydrogène a cessé, on enlève le plateau du con* densateur, et on trouve que la capsule lui a communiqué l'électricité négative, tandis que l'hydrogène et la vapeur d'eau formée par sa combustion ont emporté la positive.

Quelques physiciens ayant attribué les signes électriques, même dans le cas où la capsule est oxydable, au frottement contre les parois, des gouttelettes liquides entraînées mécaniquement par la vapeur, M. Buff a disposé l'expérience de façon à démontrer catégoriquement que l'effet provient bien de l'action du liquide sur le métal. Dans ce but, il a renfermé le liquide dans une cornue de verre, chauffée par une lampe à alcool, pour éviter ainsi toute influence de l'électricité de la flamme. Un fil de métal, enveloppé d'un tube de verre, qui le préserve du contact de la vapeur, plonge par une extrémité dans le liquide^ et par l'autre communique avec un des plateaux d'un électroscope condensateur. A l'ouverture de la cornue est placée une lame de platine bien isolée, que les vapeurs doivent rencontrer en se dégageant, et qui communique avec le second plateau du condensateur ou avec le sol, ce plateau dans ce ca3 communiquant aussi avec le sol. L'échauffement du liquide et l'évaporation lente qui en résulte sont accompagnés d'une charge très-sensible du condensateur; mais cette charge n'a pas lieu si, tout en laissant la lame de platine, on retire le fil qui plonge dans le liquide, preuve que la simple évaporation d'un liquide ne produit pas d'électricité. Du reste, la force de la charge dépend à la fois de la nature du liquide et de celle du fil qui y plonge. Les plateaux du condensateur étant en cuivre doré, et le liquide de l'eau de source ordinaire, on obtient une charge négative en plongeant dans l'eau un fil de zinc. En remplaçant successivement le zinc par le cuivre et l'argent,

on a encore des signes négatifs, mais d*une intensité de plus en plus faible.

Les expériences de Buff sont assez analogues à celles de Earsten, avec cette différence que les signes électriques sont beaucoup plus prononcés à cause de Tévaporation du liquide, qui en emportant Télectricité positive, diminue la proportion des deux électricités qui se recombinent d*une manière immédiate. Nous reviendrons également sur quelques-unes des expériences de Buff qui, comme celles de Karsten, sembleraient, quand on ne les examine pas de près, favorables à la théorie du contact.

Il résulte de ce qui précède qu'il est très-difficile d'obtenir par l'action chimique des manifestations d'électricité statique d*une intensité un peu prononcée. Il n'en est pas de même pour les manifestations qui ont lieu sous la foone dynamique ou de courant, l'action chimique étant de toutes les sources celle qui les produit avec le plus d'énergie, parce qu'on peut éviter en grande partie l'influence de la recomposition immédiate. En effet, on plonge dans un vase rempli d'eau acidulée une lame d'un métal oxydable, tel que du zinc, par exemple, puis on l'unit hors du liquide , par un fil de métal qui lui est soudé, à une lame de platine plongée dans le même liquide. Alors l'électricité positive que prend le liquide par l'effet de l'action chimique peut s'unir à la négative que le métal attaqué a gardée, en traversant la lame de platine et le fil qui unit cette .lame au métal (flg. 301). Une grande proportion des deux électricités se neutralise de cette manière, au lieu de le faire immédiatement à la surface de contact du liquide et du métal attaqué, et elle donne naissance ainsi à un courant électrique qui est accusé par son action sur une aiguille aimantée placée dans le voisinage du fil conducteur, au moyen duquel les deux métaux Fîg. soi. sont unis; fil qui peut être celui d'un galvanomètre.

Cette association de deux métaux, ou de deux corps solide? conducteurs, communiquant ensemble métalliquement, et pla-

ces dans un liquide également conducteur qui attaque l'un d'eux exclusivement, ou du moins plus queTautre, se nomme ample voltdique^. Il n'est pas nécessaire que Faction chimique soit absolument nulle sur l'un des métaux; il suffit pour qu'il y ait courant électrique que l'action soit plus forte sur l'un que sur l'autre. On peut alors envisager les deux métaux comme donnant séparément naissance à deux courants électriques, dont l'un, celui provenant du métal le plus attaqué, est plus intense, et l'autre, celui provenant du métal le moins attaqué, est plus faible, chacun des deux métaux servant de conducteur au courant de l'autre. Le courant perçu est alors la différence entre les deux courants partiels inégaux; il serait tout à fait nul si ces deux courants partiels étaient absolument égaux, condition presque impossible à réaliser, même en employant deux métaux aussi semblables que possible quant à leur nature et à l'étendue de leur surface. La figure 302 représente le cas de ces deux courants partiels dirigés en sens Fîg. 302. contraire ; la plus grande flèche indique la direction du courant définitif, résultant de la différence des deux courants partiels. On voit que» c'est le métal le plus attaqué, le zinc, par exemple, qui détermine la direction du courant définitif, courant qui part de ce métal pour se diriger à travers le liquide au métal moins attaqué (le cuivre), et de ce métal au premier, à travers le conducteur qui les unit extérieurement.

Nous continuerons à appeler positifs comme on le fait dans la théorie du contact, celui des métaux du couple qui, étant le plus attaqué, détermine la direction du courant, et négatif le métal moins ou pas attaqué qui ne fait que servir

1 Dans la pile les deax métinx da même couple plongent bien dans le même liquide, mais ne sont pas unis métalliquement ensemble, Tun d'eux est uni au métal du couple suivant, et l'autre au métal du couple précédent; dans la théorie de Volta on appelle couple la réunion des deux métaux unis ensemble métalliquement, lors mémequMls plongent dans deux compartiments liquides différents.

de conducteur au courant définitif. Il faut seulement ne pas perdre de vue que Télectricité positive, au lieu de sortir par le métal positif, soit plus attaqué, sort par l'autre, après avoir traversé le liquide, et que c'est par conséquent la négative qui sort du métal le plus attaqué. Le mot positif indiquera seulement pour nous que le métal ainsi dénommé est celui qui détermine le sens du courant ^

Avant de nous occuper des circonstances qui influent sur l'intensité de l'électricité dégagée dans un couple voltaïque et des moyens de l'augmenter, il est nécessaire de prouver que l'action chimique qui accompagne la production du courant auquel il donne naissance, en est bien la cause.

J'avais déjà démontré, en 1828, en me servant d'un galvanomètre très-délicat, qu'un couple formé de deux lames, l'une d'or, l'autre de platine, ne développe aucun courant quand il est plongé dans l'acide nitrique parfaitement pur, mais qu'il suffit de verser une goutte d'acide hydrocUorique dans l'acide nitrique pour obtenir un courant très-prononcé, dirigé de l'or au platine à travers le liquide. Il n'y a d'autre difiérence entre les deux cas, sinon que dans le premier il n'y a pas d'action chimique ni sur l'un ni sur l'autre des deux métaux, tandis que dans le second, l'or est attaqué et que le platine ne l'est pas ou l'est moins. Pour que cette expérience réussisse bien, il faut employer de l'or et du platine préparés avec beaucoup de soin afin qu'ils soient dégagés de tout alliage, et avoir soin que leur surface soit bien propre. M. Becquerel avait déjà

1 Noos avons trouvé plos commode de ne pas changer la dénomination em* ployée dès l*origine, lors même qa*il est prouvé maintenant que c'est du métal appelé positif que part extérieurement au couple l'électricité négative, et du métal appelé négatif que part de même la positive. Mais ce n*est point une contradiction, vu que dans la théorie chimique, le point de départ des deux électricités est à la surface de contact du métal attaqué et dn liquide excitant, et qu*on peut considérer l'électricité positive conmie partant du métal attaqué pour se rendre dans le liquide, etc. D'ailleurs nous entendons les mois poHtifei né" gat\f dans un sens indépendant de réiectricité, c'est-à-dire dans le sens absolu de la supériorité du corps positif sur le négatif quant à leur puissance électro-* motrice.

602 80UBCES D^ Ii'iLECTBlCITÇ.

obtenu le même résultat que moi| en fixant aux extrémités du galyanomëtre deux fils d*ûr plongés dans Vacide nitrique; il n'obtenait ainsi aucun effet, mais en ajoutant une très-petite quantité d'acide hydrochlorique près de la partie immergée de Tun des deux fils, Taiguille aimantée accusait aussitôt par sa déviation la production d'un courant dirigé à travers le liquide du bout attaqué à celui qui ne Tétait pas.

A ce fait fondamental , j'en avais ajouté quelques autres» savoir qu'un couple de platine et palladium inactif dans l'acide sulfurique étendu devient actif dès qu'on verse dans la solution acide quelques gouttes d'acide nitrique qui déterminent une action chimique sur le palladium; il en est de même d*uo couple rhodium el platine j dont l'action est nulle dans l'acide nitrique pur, et qui donne un courant dans l'eau régale qui attaque le platine.

Ce n'est pas tout; après avoir montré qu'il n'y a pas de courant, quand dans un couple il n'y a d'action chimique de la part du liquide, ni sur l'un ni sur l'autre des deux métaux du couple , j'avais fait voir que le sens du courant change dans un même couple, quand on substitue au liquide qui attaque plus le premier des deux métaux que le second, un liquide qui attaque plus le second que le premier. Parmi les exemples nombreux de ces inversions que j'avais trouvés, je citerai celui où les deux liquides employés sont aussi peu différents que possible l'un de l'autre, puisque T un est de l'acide nitrique concen tré, et l'autre de l'acide nitrique étendu. Le tableau qui suit se compose de deux colonnes dans lesquelles sont inscrits les uns au-dessous des autres les mêmes métaux, dans un ordre tel que chaque mêlai détermine le sens du courant quand il forme un couple avec chacun de ceux qui le précèdent, ou est positif par rapport à eux. Les métaux de la première colonne sont plongés dans l'acide nitrique concentré, ceux de la seconde dans l'acide nitrique étendu. Or Tordre des métaux n'est point semblable dans les deux colonnes, parce que l'action chimique de Tacide nitrique concentré sur les divers métaux n'est point la même que celle de Tacide étendu; mais dans chacune c'est toujours le métal le plus attaqué qui détermine le sens du courant.

Fer oxydé.

Argent.

Cuivre.

Mercure.

Fer oxydé.

Plomb.

Fer.

Cuivre.

Plomb.

Fer.

Mercure.

Zinc.

Étain.

Zinc.

Si le dégagement de Télectricité était dû au contact des deui métaux, la direction du courant serait indépendante de la nature du liquide interposé entre eux, et par conséquent Tordre des métaux serait le même dans les deux colonnes. Il y aurait dû également avoir production d'un courant dans les cas que nous avons cités plus haut, où cependant il n'y en avait pas, tant qu'aucune action chimique n'était apparente.

Faraday, qui a fait une série très-nombreuse d'expériences sur ce sujet, a généralisé le résultat auquel j'étais parvenu, en montrant que pour exciter un courant dans un couple, il faut que le liquide soit un électrolyte, et que de plus cet électrolyte exerce une action chimique sur l'un ou sur l'autre des deux métaux du couple, le sens du courant dépendant toujours de celui des deux métaux qui est le plus attaqué. Pour prévenir l'objection que l'absence du courant pourrait provenir de l'imparfaite conductibilité du liquide électrolytique employé, il n'a fait usage que de liquides capables de conduire le courant d*un couple thermo-électrique bismuth et antimoine, savoir : du sulfure de potassium^ de l'acide niireux, de Vacide nitrique pur^ de Vacide sulfurique concentré et une solution con^ centrée de potasse ^ ces trois derniers liquides conduisant moins bien que les deux premiers. Il opère en plaçant ^ le liquide électrolytique dans pig. 303. deux verres, communiquant chacun au moyen d'une lame

604 SOURCES DE l'élkgtbigité.

de platine avec les extrémités du galvaDomètre; puis il réunit les deux verres par un arc p q^ formé des deux métaux du couple qu*il veut éprouver; ces deux métaux étant unis métalliquement en m par des fils de même nature que chacun d'eux (fig. 303).

Avec le sulfure de potassium le courant a été nul en y plongeant successivement des couples fer et platine, fer et or, fer et palladium, nickel et or, nickel et palladium, plaline et or« platine et palladium; ce qui tient à ce qu'aucune action chimique n'avait lieu dans ces diverses combinaisons. Il suffit cependant de chauffer le point de contact m des deux métaux du couple qui forment Tare pour obtenir un courant thermoélectrique, qui fait dévier l'aiguille du galvanomètre de 50 à60^.

Dans ces expériences, il arrive quelquefois qu'il y a production d'un léger courant au moment de l'immersion des lames du couple dans les vases remplis du liquide; avec le couple platine et fer le courant part du platine; mais Faraday s'est assuré que cet effet tient à ce que le fer est quelquefois légèrement oxydé; il suffit également de retirer l'une des lames du liquide et de l'exposer à l'air un moment, pour obtenir un courant qui ne dure que quelques instants, quand on la replonge. Ces diverses causes de perturbation sont sensibles à cause de l'excellent pouvoir conducteur du liquide employé et de la sensibilité des appareils; mais elles disparaissent si on a soin de ne point déranger les lames du couple une fois qu'elles sont plongées dans la solution, et le tout acquiert alors un état naturel et parfaitement régulier. M. Ohm, qui a soumis à un examen tout particulier le cas du couple fer et platine dans le sulfure de potassium, attribue la nullité d'effet à la formation presque instantanée d'une mince couche de sulfure de fer sur la surface de ce métal dès qu'il est immergé.

L'acide nitreux hydraté , le mélange d'acide nitrique et nitreux, une solution concentrée de potasse, sont également inactifs avec un grand nombre de couples. L*argent et le platine, qui donnent un fort courant avec la solution la plus légèrement acide, n'en donnent aucun avec la solution de po-

tasse; il suffît cependant de chauffer légèrement leur point de contact pour avoir un courant très-prononcé dû à la thermoélectricité.

II est inutile maintenant de remarquer que lorsqu'avec ces mêmes liquides^ on se sert de couples qui donnent naissance à un courant, on peut toujours constater Texistence de Taction chimique sur l'un des métaux du couple. Mais quand le liquide est du sulfure de potassium, il y a production d*un sulfure qui forme sur le métal attaqué tantôt une couche non conductrice, comme sur le cadmium et Vétain, par conséquent imperméable au courant; tantôt, au contraire, une couche conductrice, mais non soluble, ce qui arrête également le courant puisque l'action chimique cesse, comme avec le plomb et le bismuth ; tantôt une couche non conductrice , mais soluble, comme avec le zinc, ce qui permet au courant de continuer à exister.

Un phénomène assez curieux, observé encore par Faraday, est l'inversion qui a lieu dans le sens du courant du couple cuivre et argent plongé dans la solution du sulfure. Le cuivre est d'abord celui d'où part le courant , et l'argent n'est point terni; puis l'action cesse, et c'est J'argent qui donne naissance au courant et qui se couvre de sulfure, tandis que la couche qui avait été formée sur le cuivre se dissout; peu d'instants après, le cuivre redevient positif, et ainsi le sens du courant et l'action chimique changent simultanément plusieurs fois de suite. Du reste. Faraday a trouvé un grand nombre d'exemples d'inversion dans le sens du courant que produit le même couple, suivant le liquide dans lequel on le plonge, de sorte qu'il a complètement confirmé le principe que j'avais établi, savoir, que la série voltalque des métaux n'est point absolue, mais qu'elle dépend de la nature du liquide employé comme excitant. Voici un tableau qui renferme les résultats d'expériences faites avec sept liquides et dix métaux différents, et qui est composé de sept colonnes dans chacune desquelles les métaux sont rangés suivant un ordre variable avec le liquide employé. Chaque métal est affecté d'un numéro qui indique l'ordre dans lequel il doit être placé si le liquide employé est un acide étendu» le sens du courant étant toujours tel que le métal qui

606 SOURCES DE l'électricité.

suil est celui qui détermine le sens du courant quand il forme

un couple avec l'un de ceux qui précèdent.

A^id« nitrlq«eAeid«B«lfurlqiie Acid« Aeidc Bilriqac DlMoInUpAdc HydroMilfurt Hf drésaUore dr

«•tendu. (étendu. htdrochlorique. concentre. polaosc caus- de polius*' inco- pol»**e jaunr.

tiqne. lore.

1 argent.

3 antimoine.

o nickel.

1 argent.

«fer.

î cuivre.

2 cuivre.

1 artrent.

1 argent.

5 nickel.

3 antimoine

3 antimoine.

5 nickel.

3 antimoine.

2 cuivi-e.

4 bismuth.

A bismuth.

4 bismuth.

A bismuth.

2 cuivre.

6 fer.

8 plomb.

3 antimoine

5 nickel.

S cuivre.

4 bismuth.

1 argent.

8 plomb.

6 fer.

8 plomb.

3 antimobe.

1 argent.

1 ctain.

8 plomb.

7 étain.

3 antimoine

7 étain.

8 plomb.

7 étain.

8 plomb.

0 eadminm.

i cuivre.

9 cadmium.

9 antimoine.

9 cadmium.

10 zinc.

7 étain.

10 zinc.

2 cuivre.

10 line.

19rinc.

10 fine.

9 cadmiom.

iOcinc.

9 cadmium.

10 fine.

M. Faraday a encore fait un très-grand nombre d'expériences en provoquant une action chimique, et par conséquent un courant électrique, au moyen de la chaleur appliquée à l'un des métaux d'un couple ; il a plus particulièrement examiné le cas où le couple étant formé de deux mêmes métaux, on chauffe Tun des deux et non pas l'autre , au moment de le plonger dans le liquide. 11 est clair qu'il en résulte une différence dans Faction chimique du liquide sur les deux métaux; mais ce sont des effets complexes, parce que le liquide éprouve souvent lui^ même une. altération chimique par l'action de la chaleur, et qu'il faut avoir égard aux courants thermo-électriques qui ont également lieu quelquefois dans ce cas; nous ne nous y arrêtons donc pas actuellement, devant revenir sur ce sujet plus loin.

Mais un point essentiel, établi par M. Faraday, sur lequel nous

Fîg. 304.

devons insister, c'est la possibilité d'obtenir un courant capable d'opérer même une décomposition chimique, avec un seul métal

soumis à une action chimique, Sans riûtervention, par conséquent, â*un contact métallique entre deux métaux hétérogènes. Pour obtenir ce résultat, on plonge dans de Teau acidulée une lame de platine b (fig. 304) et une lame de sine ac récourbée horizontalement dans la partie extérieure au liquide; un mor^ ceau de papier de tournesol, humecté d'une solution d'iodure de potassium, est placé sur la lame de zinc en x, et le bout d'un fil de platine s soudé à la lame du même métal est mis également en contact avec ce papier. L'iodure est aussitôt décomposé, ce qui montre que le courant qui produit cette décomposition ne résulté que de l'action chimique sur le zinc, car il n'y a pas de contact métallique entre le zinc et le platine. Une solution de potasse substituée à la solution acide produit le même efiet. Si Ton introduit dans le circuit le fil d'un multiplicateur ^r (fig. 305 ') Taiguille est déviée immédiatement, aussi bien dans le premier cas que dans le second. M. Faraday a obtenu un très-grand nombre de résultats semblables en soumettant plusieurs éleclrolytes à l'action décomposante du courant produit par divers métaux plongés dans différents liquides où plongeait également une lame de platine destinée à unir le liquide excitant avec le liquide à décomposer, comme dans l'expérience que nous venons de rapporter, sans qu'il y eût contact entre les deux métaux. Voici un tableau de ces résultats, dans lesquels sont inscrites dans la même ligne horizontale les quatre substances comprises dans les circuits, savoir : 1" le métal attaqué; 2* le liquide excitant; 3* le métal non attaqué, ou moins attaqué, qui sert de conducteur; 4'le liquide électrolytique, qui est décomposé.

Fer Acide nltriqae étonda Platine Snlfure de potassiam Cour, prononcé /d. id. Jd, Acide nitrique ronge Id.

Id. Id. Id. Acide nitriq.p&le fort Passable

Id, Id, Id. Acide nitreux ven Très-énergique

^ Dani la flf . SOS un fil de platine est sondé au line i, et ee 111 est uni avec eelul qui part du platine au osoyen du papier c humecté de la solution électroly- Uqne. C*est cet appareil qui a servi aux expériences dont le résultat est renfermii dans le tableau qui suit.

SOURCES DE L'iLECTBICITÉ.

Fer

Acide nitrique étendu

Platine lodure de potassium

Cour, prononcé

Id.

Acide suif uriq. étendu

Id.

Sulfure de potassium

Id.

Acide nitrique ronge

Passable

Id.

Acide muriatique

Id.

Acide nitreux vert

Id.

Acide muriatiq. ëtenda

Id.

Acide nitrique ronge

Passable

Id.

Sulfure de potassinm

Id.

Dissolution de sel

Id.

Acide nitreux vert

Très-énergique

Eau ordinaire

Id.

Passable

Zinc

Acide nitrique étendu

Id.

lodnre de potassium

Id.

Acide muriatique

Id.

Gadmiam Acide nitrique ëtenda

Id.

Acide muriatique

Id.

Plomb

Acide nitrique étendu

Id.

Acide muriatique

Id.

Id,

Gol¥re

Acide nitrique étendu

Id.

Acide muriatique

Id.

Plomb

Acide sulfurique fort

Fer

Acide suif uriq. étendu Fort

Ëtain

Id.

Cuine

Sulfure de potassium

Id.

Acide nitrique étendu Énergique

îd.

Id.

lodure de potassium

Id.

Acide nitrique fort

Fer

Acide nitrique étendu Très-énergique

id.

Id.

lodure de potassium

Argent

Id.

Acide nitrique étendu Fort

Id.

lodure de potassium

Passable

Id.

Sulfure de potassium

Id.

Acide nitrique étendu Fort

Ëtafn

Acide sulfurique fort

Cuivre

Acide sulfuriq. étendu

Id.

Déjà plusieurs physiciens^ et notamment Davy, avaient mon* tré qu'on pouvait former des batteries voltalques avec un seul métal et deux liquides; mais ils n'avaient jamais construit un seul couple, et surtout la nature de ces phénomènes n'avait point été éclaircie.

Dans le tableau que nous avons transcrit plus haut, on peut remarquer que le liquide excitant varie avec lé liquide électro' 1 y tique à décomposer. £n effet, pour que la décomposition ait lieu, il faut que l'action du premier liquide sur le zinc soit plus forte que celle du second, afin que le courant qui en résulte puisse l'emporter sur les affinités du liquide électrolytique, et les modifier. Ainsi on ne peut décomposer l'eau acidulée avec de Tacide sulfurique, au moyen d'un couple zinc et platine plongé dans une eau acidulée semblable , tandis qu'on

ÉLECTIÎICITÉ PRODUITE PAR LES ACTIONS CHIMIQtlES. 609

décompose une solution d'iodurc de potassium et de chlorure d'argent fondu.

Une dissolution de soude, d'acide hydrochlorique, de nitrate d'argent, de Tiodure et du chlorure de plomb fondus, résistent à cette force décomposante; mais ils sont décomposés si on ajoute à l'acide sulfurique étendu qui sert de liquide excitant, un peu d'acide nitrique qui augmente la puissance chimique de ce liquide sur le zinc.

Nous avons déjà remarqué, à l'occasion de l'électricité dégagée sous forme de tension, qu'il n'y avait pas de rapport entre la vivacité de l'action chimique et l'intensité des signes électriques auxquels elle donne naissance. La même observation est applicable à l'électricité produite sous fornae de courant; c'est plutôt la nature de l'action chimique que sa vivacité, qui influe sur l'intensité de la manifestation électrique. Il ne résulte pas de là que la quantité d'électricité dégagée ne soit pas en rapport avec la quantité d'action chimique qui a lieu; nous verrons au contraire, plus loin, que ces deux quantités sont exactement proportionnelles l'une à l'autre; mais la faculté que cette électricité possède de surmonter une certaine résistance, ou ce que Faraday a appelé son intensité, qualité qu'il ne faut pas confondre avec la quantité, varie avec la nature de l'action chimique qui a lieu sur le métal attaquable du couple. Remarquons encore que la proportion plus ou moins grande des deux électricités qui se recomposent immédiatement sur la surface du métal attaqué, doit nécessairement être inverse de celle qui est transmise à travers le circuit, et par conséquent varier pour un couple donné avec la résistance de ce circuit. Toutefois, cette neutralisation immédiate des deux principes électriques, que M. Faraday a appelée action locale^ tient à une autre cause que nous devons chercher à analyser.

J'avais déjà remarqué en 1830 que du zinc distillé parfaitement pur, plongé dans de l'acide sulfurique étendu^ est à peine attaqué, surtout dans les premiers moments de son immersion, et ne donne naissance, même lorsque l'action a duré un temps assez long, qu'à un petit nombre de bulles d'hydrogène, tandis que le zinc ordinaire du commerce, placé dans les mêmes cir- II. 39

610 SOtRfcES bt L'iLECTIttClTÉ.

constances , produit une énorme quaHtité d'hydrtgène qui se dégage avec effervescence. Toutefois, uni voltaïquemént à du platine, le premier zinc donne à Surface égale un courant plus fort, et par conséquent dégage plus d'hydrogéné que le second. La cause de cette différence tient à ce que le zinc du commerce renferme toujours une petite proportion de cadmium et surtout de fer, ainsi que le prouve l'analyse chimique. Il suffit, en effet, de mélanger directement un dixième, et même moins, dé fer en poudre très-fine au zinc distillé, pour le rendre capable de dégager autant et même plus d'hydrogène que le zinc du commerce, quand on le plonge dans l'eau acidulée. Le phénomène est donc évidemment électro-chimiqde, et ce qui le prouve encore, c'est que la dissolution d'acide sulfurique qui ddnne avec le zinc dans lequel il y à du fer, comrile avec le zinc do commerce, le dégagement gazeux le plus abondant, est la même que celle qui a le pouvoir coriducteur le plus fort pour rélectricité, savoir : la dissolution de la densité i ,259.

n est dohc évident qu'il s'établit sur la surface du zinc tjiiî feiifertoe des particules bu de fer ou d'uù métal moins oxydable que le ziûc lui-même, des courants provenant des nombreux couples que forment lés particules de fer avec les particules de zinc qui les touchent. Ces courants décomposent l'eau qu'ils traversent; le zinc s'oxyde et se dissout à l'état de sulfate, et l'hydrogène se dégage partout où il y a quelques portions de fer en contact avec le liquide. M. Sturgeon, en explorant la surface d'une plaque de zinc plongée dans l'acide sulfurique étendu, y a constaté l'existence de ces pôles ïiégatifs qui changent fréquemment de place pendant la diirée de l'action chimique en raison du dépôt d'oxyde, de la texture du métal, etc. Les points qui servent de pôles négatifs n'éprouvant aucune altération, on conçoit pourquoi une lame de zinc devient rugueuse après une longue immersion dans un liquide qui l'attaque. Lé fer n'est pas le seul métal dont la présence dans le zinc produise cet effet : le cuivre, le plomb, même l'étain et le èâdmium, tous moins oxydables que le zinc, le déterminent également, mais à un moindre degré, surtout ces deux derniers. On peut même en implantant artificiellement, sur la surface

ÉLECTBICITÉ PRCÉtlTË fjiti LES ACTIOI^S CHIMIQUES. 6ll

d'uti morceau de zinc distillé, uoe multitude de petile^î poitites de plàtirie, produire nû dé^agenienl gazeux très-consîdérablë, Qui à lieu aux extrémités de ces pointes, quand on plonge tous ces petite couples dans là dissolution d'acide sulfurique*. On produit le même effet sur le cadmium qui, lorsqu'il est pur ei isolé, jouit dé la mêrtie propriété que le zinc distillé.

On peut donner au ^inc ordinaire la propriété du zinc distillé de n^étre que peu ou |)oint attaqué quand il est plongé dans Teau acidulée atec l'acide sulfurique; il suffit pour cela d'amalgamer sa surface, opération facile â faire, car il n'y a qu'à frotter la surface du zinc atec uii tampon ituptégné d'une dissolution d'acide sulfurique pour la décaper, en étendant le ttierciire eit même temps Sur Cette surface. Mise en contact avec tine lame de zinc ordinaire dans la dissolution acide, la lame dé zinc amalgamé fot^me, comme îe zinc distillé, un couple dont elle est aussi l'élément olydàble, quoique, lorsqu'elle est isolée, elle ne soit presque pas attaquée par la dissolution. Mais si on la fait comtnaniquer avec un fil ou une lame de platine, son zinc se dissout rapidement avec un fort dégagement d'hydfogène sur le platine; le même effet a lieu exactement avec le zinc distillé. Il est évident que cette similitude d'effets tient à ce que le lavage avec l'acide sulfurique étendu et l'amalgamation qui le suit, fait disparaître de la surface du zinc du commerce toutes les impuretés qui s'y trouvaient mélangées,

^ C'est à une cause semblable qu'on peut aUribuer Finfluence qa'exeree, d'après les observations de M. E. Millon, sur la décomposition de l'eau par le zinc, fa préténee dans la dissolution acide ou saline dans laquelle le 2lnc est plongé, de pêUtes quantltéé d'un sel méiaUiqaé. Ainsi Taddition d'un peu de bictalorure de platine dans l'acide sulfurique étendu, fait perdre à nne lame de sine 4 «, 298 de poids, dans le même temps où une lame semblable dans le même acide pur ne perdait qoe 0«, 028. tl est évident qu'il s'opère une précipitation d'un peu de platine sur certains points de la surface du zinc, d'où résulte la formation de couples voltaiques. Et en effet, l'intensité de l'eATet varie avec la nature de la dissolution fliétalllqae, et pxt conséquent du métal déposé ; ainsi efle est ptu^ fdrte avec le bMilerore de platine qu'avec le sulfate de cuivre. L'étatn et le fer présentent des phénomènes aqalogues à ceux qu'ofifre le zinc. Remarquons que, quoique tous les effets observés par M. E. Millon ne puissent pas s'expliquer exactement de la même manière, ils tiennent cependant tons à des causes éïectro-Hshimiques.

612 SOURCES DE l'électricité.

telles en particulier que les petites molécules de fer. Au fond il s'opère une véritable dissolution de zinc pur dans le mercure, qui recouvre comme d'une couche liquide la surface de la plaque de zinc. Or le zinc pur allié avec le mercure ne peut pas être plus attaqué que le zinc pur isolé, car le mercure dans ce cas ne forme pas avec les molécules de zinc des couples, comme peuvent le faire des particules de fer simplement disséminées dans le métal et non alliées avec lui; le mercure joue ici le rôle d'un simple dissolvant. Seulement, dès que, par son contact avec le platine, le zinc amalgamé forme un couple, l'attraction du mercure par le zinc n'est pas plus puissante que la cohésion qui retient les unes aux autres les particules du zinc simplement distillé, pour empêcher que l'eau acidulée n'oxyde et ne dissolve le métal dans ce cas comme dans l'autre. Faraday, qui a fait un grand nombre d'expériences sur ce sujet, a trouvé que de deux plaques de zinc amalgamées, mises chacune séparément sous une éprouvette remplie d'une dissolution d'acide sulfurique, dont l'une était isolée, tandis que l'autre était en contact avec une lame de platine, dans le même temps la première n'avait presque pas perdu de son poids en ne dégageant que très-peu d'hydrogène, tandis que la seconde avait perdu plusieurs grammes en dégageant une quantité équivalente d'hydrogène sur le platine.

Mais il se présente ici une question bien plus importante : comment se fait-il que le zinc amalgamé ou le zinc distillé, ce qui revient au même, qui ne sont que peu ou point attaqués par l'eau acidulée, le soient si fortement quand ils sont unis, au moyen d'un conducteur, avec un métal peu ou point oxydable plongé dans le même liquide, et donnent naissance alors à un courant bien plus fort que celui que produit dans les mêmes circonstances le zinc du commerce si fortement attaqué ?

Remarquons d'abord que l'action qu'éprouve ce dernier zinc ne peut point contribuer à la formation du courant du couple, puisqu'elle provient uniquement des courants superficiels produits parles couples moléculaires, courants qui ne parcourent point le circuit. Au contraire, ces courants qui consomment inutilement du zinc diminuent d'autant la force du courant prin-

cipal du couple; et c'est pourquoi, à surface égale, une plaque de zinc amalgamé ou distillé donne un courant plus énergique qu'une plaque de zinc du commerce, et est positive par rapport à cette dernière quand elle forme un couple avec elle.

Ce point établi, nous pouvons considérer comme un principe démontré par l'expérience qu'une particule de zinc parfaitement pur, ne présentant aucune trace d'oxydation, est incapable de décomposer l'eau quand elle est placée isolément dans une dissolution d'acide sulfurique^ Mais si on la met en contact avec une particule moins oxydable qu'elle et conductrice, telle qu'une particule de platine, de fer, de cuivre, ou même avec une particule de son propre oxyde, l'eau se décompose et un courant électrique est produit. Ce courant est moléculaire dans ce cas ; mais son circuit est d'une grandeur finie, quand , au lieu de deux molécules, ce sont deux fils, deux lames en contact et formant un arc, qui sont dans le même liquide. La production du courant est simultanée avec l'action chimique; elle ne lui est ni antérieure ni postérieure; elle ne lui est pas postérieure, puisqu'il n'y a pas d'action chimique sans la formation du couple; elle ne lui est pas antérieure, puisque le courant ne peut s'établir qu'autant que le couple voltalque est chargé avec un liquide électrolytique susceptible d'attaquer l'un de ses métaux, et non avec un liquide électrolytique quelconque, quelque bon conducteur qu'il soit, ainsi que l'ont prouvé surabondamment les nombreuses expériences que nous avons rapportées plus haut.

C'est à M. Schoenbein, qui a trouvé plusieurs combinaisons voltaïques où l'action chimique ne préexiste pas à l'action voltalque, que nous devons la première idée de la théorie qui rend compte de ces phénomènes, théorie qui se rapproche beaucoup de la manière dont Faraday les envisage, et qui est d'accord avec celle que nous avons exposée sur la constitution électro-moléculaire des corps.

^ M. d*Âlmeida a (dernièrement confirmé ce principe, en préparant par la méthode galvano-plastlqtie du zinc aussi pur que possible ; la lame se montra inattaquable dans Tacidc sulfurique étendu seulement de neuf fols son volume d'eau, et il fallut plusieurs heures pour la dissoudre dans l'acide bouillant.

t)l l SOURCES DE l'électricité.

^pus §upppsoos dans ce qui va suivrç qij'il 5*j^t du »nç pi dje Tçftu; il ^st clair quïl ép sera de iQême 4fi tou^ métal pi

Fig. m-

de tout liquide électrolytique, dont l'un des éléments est susceptible de se combiner avec ce métal. Quand le zinc z est plongé dans l'eau (fig. 306), ses molécules polarisent chacune des molécules d'eau qui les touchent, celles-ci les suivantes» et ainsi de suite, de manière qu'il part de la surfaee du zinc autant de filets de molécules d'eau polarisées qu4l y a de points à cette surface. Chacune des molécules de ces filets présente son oxygène négatif du cAté du zinc, et son hydrogène positif de l'autre cAté, tandis que la molécule de zinc a son électricité positive du côté où elle est en contact avec la molécule

Fig. 307.

d'eau, et ^a négative de l'autre. Cet état de polarisatjop oi| 4^ tension ne cesse qu'au moment où, eq fai$»nl communiquer la

zinc z et Teau avec le sol on avec les plateaux d'un coodlensateury ce qui revient au même, on donne un écoulement à rélectricit(§ négative du zinc, ainsi qu'à la positive de celles des particules d'eau qui sont en contact avec le conducteur, lequel peut être la main de l'observateur ou une lame P de platine qui les décharge (fig. 307) *. Au même instant, l'oxygène de la particule d'eau en contact avec le zinc se combine avec lui, en donnant lieu à une neutralisation de leurs deux électricités contraires; rhydrogène de cette première particule d'eau se combine avec Toxygène de 1^ seconde, et ainsi de suite jusqu'à Thydrogèpe de la particule en contact avec le conducteur P, qui se dégage à la surface de ce conducteur. La même théorie s'applique au cas du zinc qui renferme des substances hétérogènes, telles que des particules de fer. On peut voir (fig. 308) les courants locaux qui s'établissent sur la surface du ^ V zinc, et qui, partant des molécules de zinc

WJ-*- ^ les plus voismes des particules de fer F, ^^ viennent y aboutir en y dégageant Thy- ^ drogène.

(^ / Il y a donc quatre phénomènes distincts,

'^ mais simultanés, quand on plon^ge dans un

vase rempli d'eau une lame de zinc mise

en communication ^vec le plateau d'un

À^ I condensateur , et une lame de platine

y^ * en communication avec l'autre plateau

. (^ du même condensateur ou avec le sol :

JL^^^ l"* charge négative donnée au plateau qui

communique avec le zinc; 2° oxydation ^^ 4* écoulement de Télectricité positive dans

^^ i de la surface du zinc ; 3* dégagement ' de l'hydrogène à la surface du platine;

le sol ou dans le plateau qui communique avec le platine.

Fig. 308. La quantité d* action chimiquequi corres-

pond à chaque charge du condensateur est infiniment faible;

1 La ligne ponctuée a b représente un fit métallique qui unit le zinc et le pla-

616 SOURCES DE l'Électricité.

mais, en opérant un très-grand nombre de décharges successives, on finit par apercevoir l'oxydation du zinc à la perte qu'il éprouve, mais surtout la présence de Thydrogène à ceque la lame de platine est polarisée. J*ai réussi à constater cette polarisation, en plongeant dans Teau acidulée deux lames de platine parfaitement semblables, et en m'assurant, au moyen d'un galvanomètre bien sensible, qu'elles ne donnaient naissance à aucun courant ; puis j'ai plongé dans le liquide une lame de zinc que j'ai mise en communication avec l'un des plateaux du condensateur, pendant que je faisais communiquer l'une des lames de platine a avec l'autre plateau ou avec le sol, en ayant soin que la seconde lame b demeurât bien isolée. Après avoir déchargé et rechargé ainsi plusieurs fois de suite le condensateur, j'ai uni respectivement les deux lames de platine avec les deux bouts du galvanomètre, et j'ai obtenu un courant dont le sens indique que la lame de platine a a été polarisée positivement, et par conséquent recouverte d'une couche mince d'hydrogène. Si c'est la lame b qui communique avec le sol ou avec le second plateau du condensateur, et la lame a qui est isolée, c*est la lame b qui est polarisée positivement '.

tine ; la seule difTérence entre ce cas et celui qui nous occupe, c'est qu*on a un courant continu, au lieu d'une suite de décharges ; aussi l'oxydation du xinc et la polarisation du platine sont obtenus beaucoup plus promptement.

^ Cette expérience que J'ai répétée plusieurs fois, toujours avec succès, prouve qu'il ne peut pas y avoir production même d'électricité de tension dans un couple voltaïque, sans qu'il y ait une action chimique correspondante. J'ai réussi, en la faisant sous une forme un peu différente, à rendre compte d'un fait que M. Foucault avait observé et qu'il avait cru à tort être favorable à l'idée que les liquides ont pour l'électricité une conductibilité physique analogue k celle des métaux, indépendamment de leur conductibilité électrolytique. Voici ce fait :

Dans une auge rectangulaire sont disposées verticalement et à égales distances d'un centimètre, onze plaques de cuivre enveloppées de baudruche ou de papier à filtrer; sur les bords de la caisse est posée une traverse en bois portant dix plaques de zinc amalgamées qui viennent s'intercaler parmi les cuivres. Toutes ces plaques, cuivre et zinc, sont séparées et ne communiquent entre elles que par le liquide acidulé que l'on verse dans l'auge , et dont le niveau marqué par une ligne ponctuée s*élève très-peu au-dessus du bord libre des lames de cuivre; les zincs seuls émergent par les prolongements étroits qui les relient à leur support conmiun ; enfin les deux cuivres cxlrcmcs sont mis en communication

Quand le zinc n*est pas pur, les particules de la surface où il y a du fer ou quelque autre substance moins oxydable que le zinc, produisent le même effet que le platine. Les filets d'eau polarisés aboutissent à ces points (fig. 308) , et il y a là un dégagement d'hydrogène : ce sont ces courants moléculaires qui constituent l'action locale. Il est probable que c'est ainsi que se passe dans bien des cas l'action chimique d'un liquide sur un métal; car lorsqu'on peut préserver la surface d'un métal

par le fil d'un gaWanomètre. Lorsque les zincs occupent les milieux des cellules, le galvanomètre reste au 0^, mais dès qu'on imprime un déplacement à la traverse dans un sens ou dans Tautre, les zincs sont tons à la fols reportés du même côté, et il en résulte un courant qui va des cuivres les plus rapprochés aux zincs dans Tintérieur de l'auge, et par conséquent du cuivre le plus éloigné à celui qui en est le plus rapproché, an dehors de Tauge. Or, il m'a été facile de prouver que cet effet ne tient qu'à ce que les cuivires sont tous polarisés positivement sur celles de leurs faces qui sont tournées du coté du zinc le plus près.

En effet, si je prends deux lames de cuivre, ou mieux encore deux plaques de platine, que Je les plonge aux deux extrémités d'une auge en verre bien isolée et remplie d'eau très-légèrement acidulée, en ayant soin que les ûls conducteurs qui partent de ces plaques soient tenus par des manches isolants, Je n'obtiens aucun courant au galvanomètre en le faisant communiquer avec ces fils conducteurs, quand les plaques ne sont pas polarisées, lors même que Je plonge entre elles une lame de zinc tenue également par un manche isolant, soit que je mette la lame exactement entre les deux plaques de platine^ soit que je la place tout près de l'une ou de l'autre. Si je fais communiquer la lame de zinc avec le sol ainsi que les deux plaques de platine, je n'ai encore aucun courant sensible, tant que je mets la lame de zinc bien exactement au milieu ; mais si je rapproche le zinc de l'une des plaques de platine, j'en obtiens un dans lequel cette plaque est positive. 11 est évident que dans ce cas l'électricité négative du zinc étant déchargée dans le sol, la positive du liquide s'échappe par la plaque de platine la plus rapprochée, en dégageant sur sa surface l'hydrogène qui provient de la décomposition électrolytique de Teau ; cette légère couche d'hydrogène, en polarisant la plaque, la rend positive par ragport à la plaque la plus éloignée qui, à cause de la plus grande étendue du liquide dont le zinc est séparé d'elle, n'a pas pu servir à la décharge. Il faut, pour rendre le phénomène plus sensible, envelopper le zinc de papier à filtrer, afin de pouvoir le rapprocher le plus possible dans le liquide de l'une ou de l'autre plaque de platine, tout en évitant le contact métallique. C'est une chose remarquable de voir qu'il sufût que la lame de zinc ou les deux plaques de platine soient isolées pour qu'il n'y ait plus trace de courant; seulement il faut bien s'assurer, avant chaque expérience, que les plaques de platine ne sont pas polarisées, et par conséquent n'agissent pas sur le galvanomètre quand elles sont seules dans le liquide.

618 S0IIBÇE8 D]| {.*]^ECTBipiT|i.

de toute impureté| on n'^ pas d'action chimique^ ^^uf avec les corps éminemment oxydables tels que le potassium.

On conçoit que, lorsque le zinc est assez pur, soit parce qu'il est distillé, soit par Teffet de Tam^lgamation pour qu*il n'y ait pas d'action locale, le nombre des particules qui, à sur^ face égale, servent à Faction efficace est bien plus grand, ce gui explique la supériorité du zinc j^ur sur le zinc ordinaire, que nous avons signalée plus bai^t. Cette différence, très-sensible pour les effets dynamiques, ne Test que peu ou point pour les effets de tension, qui n'exigent que bien peu d'action chimique; c'est ce qui explique une anomalie apparente observée il y a longtemps par MiM. Ampère pt Becquerel, mais signalée deri^ièrement sou§ une fprn^e différente et plus fr^ippgnte par M. Matteucci, auquel nous l'empruntons. On plonge une lame de zinc amalgamé de trois centimètres carrés de surface, dans de l'eau légèrement acidulée par l'acide sulfurique, et une lame de platine dans une splulion semblable, séparée seulement de la preipière par i|n fUaphragpne poreux. La première lame est en communication avec le condensateur; elle ne donne aucun signe de tension avant que la seconde communique avec le sol; mais dès que cette communication est établie, les feuilles d'or de l'électroscope indiquent une divergence de 10''. En répétant plusieurs fois l'expérience, on obtient la même divergence; alors on plonge dans le compartiment où se trouve la lame de platine un fil également de platine qui est en contact avec la lame de zinc ; l'hydrogène se dégage immédiatement sur ce fil, et cependant les signes de tension sont les mêmes qu'auparavant. Or, on n'i^ pas fait autre chose qiie ee que ferait une petite action locale, c'est-à-dire qu^on a employé une partie du zinc de la lame à produire le courant qui résulte de l'addition du fil de platine, mais il reste plus de zinc qu'il n'en faut pour subvenir à la tension, et on en aurait la preuve dans le fort courant qui serait produit, nonobstant la présence du fil de platine, si on réunissait méialliquement le zinc à la lame de platine. Le résultat est le même, ^auf quant aux signes électriques qui de négatifs deviennent positifs , lorsqu'on fait communiquer avec le condensateur la

ÉLECTRICITÉ P|U)DU1T£ PiR hf,S ÀCTIQ£4S CHIMIQUES. 619

lame de platine, et §yec le sol la lame de zinc unie toujours au liquide par le fil de platine qui lui est soudé.

Dans la théorie que nous venons d^exposer, nous avons admis que le conducteur associé au zinc était tout à fait inactif, que c'était une lame de platine j les choses se passent de même s'il est attaquable par le liquide, si c'est une lame de cuivre ou de fer par exemple; seulement la polarisation du liquide opérée par le zinc est diminuée en intensité de la force de la polarisation contraire que détermine Taffinilé chimique de Toxygène de Veau pour le cuivre ou pour le fer. Si les deux polarisations sont parfaitement égales, il est clair que Tune détruit l'autre. Mais il peut arriver que la substance conductrice associée au zinc, au lieu d'avoir de l'affinité pour l'oxygène, en ait pour l'hydrogène de l'eau, alors la force polarisante du zinc sqr le filet liquide interposé entre le conducteur et lui, loin d'être diminuée, est au contraire augmentée, et le courant acquiert par là une intensité bien plus grande. C'est ce qui arrive quand on recouvre la lame de platine d'une couche de peroxyde de plomb, substance dont Taffiaité pour l'hydrogène de l'eau est très-grande, à cause de sa tendance à se désoxyder. L'électricité négative de la lame de zinc et la positive que prend la lame de platine deviennent bien plus fortes, ainsi que le prouve la cl^arge du condensateur. J'ai réussi même à pbtenir par celte cou^bi^ paison un couple capable de décomposer viyement l'eau ao}4i^)§te par l'acide sulfurique, dans un voltamètre à fils de platipe. I^e peroxyde amené à l'état d'une poudre sèche pt fine §si ^^ssé ayee soin dans une auge poreuse en porcelaine dégourdie, telle que celles qui servent aux pile^ de Grove. Une lame (n^ncp d^ platine est placée au milieu de l'auge, de façon qu'elle soit pon^plétement enveloppée de peroxyde; cette lame pprte i^p appendice auquel est soudé un fi| conducteur; on plonge }'apge ppreuse remplie de peroxyde et une lame de zinc amalgamé daps une dissolution saline ou acide, puis on fait çpmmuniquer r^speQ* tivement les lames de zinc et de platine avec les deux fils d'un voltamètre; on obtient ainsi jusqu'à dix centimètres cubes de mélange gazeux par minute, tandis qu'avec un couple de Grove semblable, sauf que le peroxyde de plonib est remplacé par

l*acide nitriquey on ne produit qu*une décomposition à peine sensible. Seulement Teffet s'affaiblit au bout de quelques moments par rinfiltralion d'un peu de sulfate de zinc dans le peroxyde, et par la désoxydation du peroxyde lui-même. Il s'affaiblit plus vite et est beaucoup moins intense quand on remplace le peroxyde de plomb par le peroxyde de manganèse, ainsi que je m'en suis assuré. On obtient cependant dans ce cas 2ceol. cubes de mélange gazeux par seconde *.

La tendance des peroxydes de plomb et de manganèse à se désoxyder en s'emparant de l'hydrogène de l'eau est assez forte pour qu'on puisse obtenir, soit à l'état de tension, soit à Tétat de courant, des signes électriques très-prononcés en plongeant dans une dissolution acide et même dans l'eau pure, une lame de platine et ces peroxydes, soit en morceau, soit à l'étal de poudre étendue sur une feuille de platine; c'est ce que Schoenbein a remarqué le premier. Ici la polarité est déterminée par l'élément négatif du couple ; la lame de platine donne au condensateur de Télectricité négative , tandis que le peroxyde lui communique de l'électricité positive; et le courant marche dans un conducteur qui réunit extérieurement au liquide ces deux substances, du peroxyde au platine ; mais ce courant ne peut être accusé que par son action sur le galvanomètre; il ne peut traverser un voltamètre à eau acidulée étant incapable de décomposer l'eau. Les dissolutions acides, et surtout celles d'acide chlorhydrique, rendent le courant beaucoup plus énergique en facilitant la désoxydation ; M. Matteucci, en plongeant dans de Tacide chlorhydrique un fil de platine recouvert de peroxyde de plomb et un fil d'or formant un couple, a obtenu un courant très-fort et la formation d'un chlorure d'or; il n'y avait pas d'effet quand le platine n'était pas recouvert du peroxyde. Si l'on remplace les peroxydes par un morceau de chromate de potasse, on obtient un courant d'une intensité très-remarquable, surtout en employant comme

* La surface de la lame de platine était de 100 centimètre? carrés environ; celle du zinc était double, la plaque de ce dernier métal étant recourbée pour entourer Tauge poreuse comme dans la pile de Grove.

ÉLECTRfCITK PRODUITE PAR LES ACTIONS CHIMIQUES. 621

liquide interposé entre le ebromate et le platine , de Tacide chlorhydrique ou de l'acide nitrique; on sait qu'il y a une désoxydation du chromale de potasse. M. Poggendorff a également observé qu'une lame de cuivre dont la surface est oxydée facilite comme le peroxyde de plomb la production du courant, quand elle forme un couple avec le zinc dans l'acide sulfurique étendu.

M. Becquerel avait déjà avant moi obtenu des courants électriques avec un couple platine et peroxyde de manganèse ; mais il ne s'était servi que d'eau pure et n'avait pas employé d'autres peroxydes ; il avait trouvé que l'eflFet se manifeste sous forme d'une espèce de décbarge qui a besoin, pour se renouveler, que le circuit soit interrompu quelques instants, et qui est d'autant l>lus intense que cette interruption a duré plus longtemps. Ce résultat tient probablement à l'imparfaite conductibilité électrique du liquide employé et à la faible action chimique qu'il exerce. M. Becquerel avait également produit des effets de tension au condensateur en le touchant avec une lame de platine sur laquelle était placé du peroxyde de manganèse, tenu entre les doigts; nous verrons que cela tient à la même cause.

M. Munck, en comparant sous ce rapport diverses substances négatives, avait obtenu les résultats suivants, qui montrent la supériorité des peroxydes, en faisant communiquer avec le condensateur de cuivre, au moyen d'un papier humecté, les diverses substances dont les noms suivent, et qu'il touchait avec une lame de zinc tenue entre ses doigts :

Zine mit en eonUet atee :' Degrés de tension négative.

Cuivre 4"

Argent 4« î

Charbon 4» f

Or »*»

Sulfure noir de mercure. ... 5* J

Pyrite 6»

Peroxyde de manganèse. . . . 6» i

Peroxyde de plomb ^ i

Comme nous le verrons plus loin, l'humidité de la main joue sur le zinc le rôle de l'eau et tend, par conséquent, à lui

«22 SOrÈCES ttt L^iLÈCThttlTi.

donner rélectricité négative, tandis <juè là positive va dans le sol par corpè dé l'observateur; le cuivre, ^rf^gent, le charbon et Vùt Rejouent qiiélërôlé de dondudteurg, tandis quërâctioti dn papier humide sur les dernières substancefe du tableau ajoute son etfet à celui de Toxydation dti zinc, puisque cette action tend à donner au papier, et çàt conséquent au coridensatëùr,- dé rélectricité négative. Du reste, nous reviendrons sur ces phénomènes dii ped complexes, quand nous examinerons la question du développement de Téleclricité par lé contact.

Il résulte de ce qui précède que la production de Télectricité dans un couple voltslîque n'est qu*ùne manifestation, se faisant soiis une forme différente, dé rélectricité qui accompagne toujours une action chimique. Seulement sous cette formé rélectricité devient perceptible directement, tandis que dans la forme ordinaire que nous avons désignée sous le nom d'action locale, elle ne Test qu'indirectement. L'affinité chimique ne peut donc s'exercer sans qu'il y ait en même tendps productioti d'électridlé, tantôt perceptible, tantôt tiofa perceptible. Il y a plus : la formation d'un couple qui facilite là perception de l'électricité favorise, ddns beaucoup de cas, l'exercice dé t'afflnité chimique, particulièrement dans les cas où Thomogénéité de la substance solide exposée à l'action chimique d'ud liquide ne permet j[)as l'établissement de courants moléculaires superficiels. C'est eti tirant parti de la puissance nouvelle qu'acquiert ainsi l'affinité chimique et qu'il a le premier signalée, que M. Becquerel a réussi à produire un grand nombre de composés inconnus jusqu'alors, et à obtenir à l'état cristallin plusieurs substances qu'on n'avait jamais réussi avant lui à faire cristalliser. Cet ordre de faits, qui est une des plus élégantes applications de l'électricité à la chimie, trouvera sa place dans la sixième partie de ce traité, consacrée aux applications.

Remarquons encore, avant de quitter ce sujet, que les précipitations métalliques, telles que celles qu'on obtient dans l'étamage des épingles, ou en plongeant une lame de fer dans une dissolution de sulfate de cuivre, ne sont, comme le dégagement de l'hydrogène par l'action de l'acide sulfurique étendu sur le zinc du commerce, qu'un effet électro-chimique dû à des cou-

ÉLECTRICITÉ <>feôDtITE PAR LES ACTIONS CHIMIQUES. 623

TMln hioléculaires qtii éoDslittiefût ce (jue nous avons appelé râêlioD leeàlé. Viiëlanàe dé féF plbd^éë dàiis le sulfate de cuivre présenté presque totijours Sûr ia surface tin ou deux poîntfe légèrement oiydés là où il y à quetqlies gerçures, peut-être qtielqties particules de charl3on; aussitôt ce défaut d'homogé- Âéité détermine uri premier petit courant qui décompose le sralftte, un peu dé cuivre est immédiatement déposé, et alors Faction n'en devient que plus facile, Jusqu'à ce que la presque tétalité de la surface du fer soit recouverte de cuivre. On a reEUàtqué en efffet que si cette surface est parfaitement homogètie, ëe qui est difficile à obtenir, la précipitatioti du cuivre n'a plus lieu. Les travaux importants de feucholz et de Grotthus et ceut plus récents de Fischet* de Breslau sur ce sujet, et en particulier siir les végétations riiélalliques, confirment complètement Tofigitie électro- chimique de cet ordre de faits, dont lès détails rentrent danâ les phénomènes purement chimiques, piiisqu'il ne s'agit pltis que de l'exercice de l'affinité. Toutefois dèus seroiiS appelé à y revenir quand nous nous occuperons des applications de l'électricité à la chimie.

C'est aussi à une cause électro-chimique semblable qu'on doit attribuer le fait important observé pour la première fois par Davy, qu'on peut protéger un métal, le cuivre, par exemple, contre la corrosion exercée stir lui par une dissolution acide crti saline, telle que l'eau de mer, en l'associant voUaïquemenl à ail métal plus oxydable tel que le zinc. Il se produit entre le zihc soudé ou appliqué au cuivre et le cuivre lui-même, un courant qui décompose l'eau et en dépose l'hydrogène contre la surface du cuivré, hydrogène qui prévient l'oxydation ou la détruit à inesure qu'elle a lieu. Dans ce dernier cas, qui se présente assez souvent, le cuivre finit par se couvrir d'une couche pulvérulente. Si la dissolution renferme des sels à base insoluble ou peu sdluble, comme c'est le cas pour l'eau de mer, on voit bientôt le cuivre se couvrir d'un dépôt basiqueHerreux ^ On Rivait cru un instant que le simple contact du cuivre ou du fer avec un

* La formation de ce dépôt a rendu tnalheureusement inapplicable le procédé Ûé bavy, k ht préservation du enivre qui recouvre extérieurement les vaisseaux.

624 SOURCES DE l'électricité.

métal plus oxydable, tel que le zinc, les rendait inattaquables parce qu'il les constituait dans un état électrique particulier; mais M. Schoenbein a démontré, par une nombreuse série d'expériences, que le fer et le cuivre s'oxydent dans l'air, dans l'eau et dans une solution saline, aussi bien quand ils sont en contact avec du zinc que quand ils ne le sont pas, s'il n'y a pas de courant électrique; mais que dès qu'il peut s'en établir un, le métal négatif, c'est-à-dire celui qui reçoit l'hydrogène, n'est plus oxydé. La formation d'un dépôt provenant de la décomposition de la dissolution explique encore le fait observé par M. Van Beek, qu'un vase de cuivre rempli d'eau de mer, après avoir été pendant quarante-sept jours uni voltaïquement au moyen d*un fil de platine à une lame de fer plongée dans le même liquide, et avoir été ainsi préservé de toute oxydation , continua à l'être qu$ind le fil de platine qui unissait le cuivre au fer eût été rompu; mais l'eau de mer ayant été changée, ce qui fit évidemment disparaître la couche préser^-* vatrice déposée sur la surface du cuivre, celle-ci recommença à s'oxyder.

Après avoir bien établi la théorie du couple voltalque, il nous reste à montrer comment on peut renforcer Tintensilé de l'électricité à laquelle il donne naissance. Pour rendre plus claire l'exposition que nous allons faire, nous désignerons sous le nom à^ force électro-motrice d'un couple, la force avec laquelle les molécules du liquide-électrolytique qui entre dans la formation de ce couple sont polarisées, force qui dépend, quand l'élément négatif du couple est inactif (platine et zinc), de l'affinité seule de l'élément positif pour l'un des éléments du liquide; qui dépend au contraire de l'affinité que possède pour Tautre élément du liquide l'élément négatif du couple, quand c'est lui qui est actif, et que le positif ne l'est pas (platine et peroxyde de plomb); et enfin qui dépend des deux affinités également, quand les éléments du couple sont actifs tous les deux (zinc et peroxyde de plomb). Notre définition de la force électromotrice est bien différente de celle qu'on en donne dans la théorie de Yolta, où l'on désigne sous cette dénomination la force avec laquelle on suppose que dans le contact de deux corps

hétérogènes (platine et zinc), Tun se coDslitue à Tétat négatif et l'autre à Tétat positif.

La force électro-motrice d'un couple dépendant de l'affinité de ses deux éléments pour ceux du liquide électrolytique, on conçoit qu'elle doit varier avec la nature de ces deux éléments et avec celle du liquide, d'où résulte un nombre très-considérable de combinaisons voltalques possibles. Nous indiquerons à la fin de ce chapitre les méthodes qu'on a employées pour mesurer cette force et l'application qu'on en a faite à la mesure de la puissance des différents couples voltalques. Nous chercherons à voir en même temps jusqu'à quel point on peut trouver dans la mesure de la force électromotrice un moyen de mesurer la puissance même de l'affinité. Pour le pioment, nous nous bornerons à exposer comment un couple étant donné, on peut augmenter sa force électromotrice. Nous prendrons pour cette exposition comme type le couple le plus simple, savoir : un couple formé d'une plaque de zinc amalgamé et d'une lame de platine, d'environ 100 cent, carrés de surface chacune, plongées dans de l'eau acidulée avec de l'acide sulfurique. Nous supposerons le liquide placé dans un vase de verre bien isolant et les deux lames métalliques munies chacune d'un appendice du même métal, bien isolé également (fig. 307).

La puissance électromotrice de ce couple pourra être appréciée, soit par l'électromètre condensateur, l'électricité dont se charge chacun des métaux dont il est composé étant perçue à l'état statique; soit par un rhéostat, cette même électricité étant manifestée à l'état dynamique par son action sur un galvanomètre magnétique. Pour augmenter la force électromotrice du couple, c'est-à-dire pour avoir une plus grande tension accusée par l'électromètre, ou une résistance plus grande surmontée au rhéostat avec la même déviation du galvanomètre, il suffira de placer à la suite de ce premier couple un second semblable, de façon que l'appendice platine du premier soit en contact avec l'appendice zinc du second , et par conséquent que l'appendice zinc du premier et l'appendice platine du second soient isolés. On aura, en faisant communiquer ces deux appendices respectivement avec les deux plateaux du condensateur, une tension II. 40

686 fiOVRGBS DE L'ÉLEOThtCltÉ.

double de celle qu'on avait avec un seul couplé j et eu les faisant communiquer entre eux par le fil du galvanomètre et par celui du rhéostat, de manière à fermer le circuit, on produira un courant qui surmontera une résistance double de celle que surmontait le courant d'un seul couple. Avec trois couples disposés de même à la suite les unes des autres, la tension à Fétat statique sera triple , et la résistance surmontée, à rétat dynamique, sera triple aussi, et ainsi de suite, de façon que pour n couples, la tension et la résistance seront n fois plus grandes*.

Maintenant il est facile de comprendre pourquoi l'addition d'un second couple double la force qui polarise les molécules successives du liquide ainsi que celle avec laquelle s'opèrent leurs combinaisons et recompositions; pourquoi l'addition d'un troisième la triple, d'un quatrième la quadruple, et ainsi de suite. Prenons le cas de' deux couples unis voltalquement , comme nous l'avons indiqué plus haut. Si le zinc du second couple n'exerçait aucune action qui polarisât son liquide, ce «inc en communication avec le platine du premier recevrait et transmettrait aux molécules liquides en contact avec lui, une polarité égale à celle qu'il recevrait du platine, c'est-à-dire que la première molécule d'eau aurait son oxygène négatif, tourné vers le + du platine, et le liquide de chacun des deux couples serait polarisé de la même manière (fig. 309) . Mais le zinc du second couple exerce sur son liquide une action polarisante semblable à celle du premier. Ces deux actions s'ajoutent évidemment l'une à l'autre, puisqu'elles ont lieu dans le même sens. De plus, à sotl tour, l'actloti polarisante de ce zinc se transmet an platine du premier couple avec lequel il est en contact, et de là au liquidé et au zinc de ee couple, de sorte que les deux couples ont égale-

* Ifotis Terrons dans uti paragraphe suivant qae la proportionnalité entre la tension que possède à l'état staUque réiectricllé produite par une certaine force électromotrice, est proportionnelle à la résistance qu'elle peut surmonter à Tétat dynamique. Quant au rapport qui existe entre cette tension ou cette résistance d*une part, et le nombre de couples d'autre part, nous ne pourrons apprécier Jusqu'à quel point il est rigoureusement exact que lorsque nous aurons pu contiattre et par conséquent éliminer les circonstances qui tendent à le dissimuler.

metit leur force électromoirice doublée. On expliquera de la même manière pourquoi Taddition d'un troisième couple tri-

Fig. 309;

Jlera la force polarisante, et par conséquent la force électromotrice des trois couples également, et pourquoi s'il y a n coupleâ ces forces seront rendues n fois plus grandes.

Ainsi quand on a une pile isolée composée d*un nombre quelconque de couples semblables, au moment où Ton fait (mmmuuiquer ses deux pôles atec les deux plateaux d*un condensateur^ ou arec le sol, on détermine une action chimique qui est accompagnée d'un dégagement d'électricité. Si la pile est composée d'un très-grand nombre de couples, la force électromotrice en détient assez puissante pour que l'ïiction chimique ait lieu lors même que les pôles demeurent isolés; aussi en les faisant communiquer chacun avec un électroscope, on obtient, sans le secours du condensateur, la divergence des feuilles d'or. La tension électrique qu'acquiert chaque pôle dépend non-seulement de l'intensité de la force électromoirice, mais de la conductibilité plus ou moins imparfaite de la pile elle-même. En effet, les deux électricités accumulées respecti''* vement à chacun des pôles tendent à se réunir par la pile même qui les sépare et qui joue le rôle d'un simple conducteur. L'expérience nous apprend, en effet, que cette réunion s'y opère comme dans un conducteur ordinaire*, c'est-à-dire

^ Yoyet la manière dont Félectrictité se distribue dans un conducteur qui rénna les deux pôles d'une pile. Tome I), pages 34 et suiv.

qu'à partir des deux pôles où elles ont leur maximum de tension, chacune des deux électricités va en diminuant de force jusqu'au milieu de la pile, où Tétat électrique est zéro. Les électricités contraires dont les deux moitiés de la pile sont chargées ne peuvent pas provenir des couples intermédiaires, puisqu'il y a toujours dans chacun d'eux neutralisation des deux principes électriques ; elles proviennent évidemment des extré^ mités, soit pôles de la pile où elles se renouvellent constamment- La tension des deux pôles serait la plus grande possible, si on pouvait concilier avec une grande force électromotrice, une conductibilité très-imparfaite de la pile; c'est ce qu'on réalise avec les piles sèches, comme nous le verrons dans le paragraphe que nous consacrerons à l'étude et à la comparaison des différentes espèces de piles.

Dans une série d'expériences que j'avais entreprises avec des piles chargées soit avec de l'eau pure , soit avec des dissolutions salines ou acides, je m'étais assuré que, pour obtenir la tension maximum, il fallait un temps d'autant plus long que le liquide était moins bon conducteur, et qu'on lobtenait instantanément avec des liquides très-bons conducteurs, tels que des acides étendus d'eau. M. Gassiot, dans une série de recherches très-remarquables faites avec sa batterie à eau, composée de 3,520 couples de zinc et cuivre parfaitement bien isolés, est parvenu dès lors à des résultats complètement d'accord avec la théorie que nous avons exposée. Il a conclu de ses expériences que les effets statiques de la pile préexistent à la fermeture du circuit, et que celui-ci peut être fermé, quand la tension est forte, par une succession d'étincelles qui s'établissent entre deux surfaces métalliques polaires très-rapprochées l'une de l'autre. Il a encore observé que dans une pile telle que celle à eau, où l'action chimique ne s'exerce que difficilement, la tension ne se produit que lentement; mais il est parvenu à bien constater que les effets statiques, aussi bien que les effets dynamiques, ne peuvent être produits qu'autant que les éléments chimiques qui entrent dans la formation de la pile sont susceptibles de se combiner chimiquement entre eux. Il a trouvé également que plus l'affinité mutuelle de ces élé-

ÉLEGTEIGITÉ PRODUITE PAR LES ACTIONS GUIMIQUES. 629

ments est puissante, moins il est nécessaire, pour produire de grands effets de tension, que le nombre des couples soit considérable. Ainsi il a obtenu, avec une pile composée de 100 couples de Grove bien isolés , une tension aux deux pôles aussi prononcée qu'avec la pile à eau de 3,520 couples, et en particulier des étincelles entre deux disques de cuivre mis en communication chacun avec Fun des pôles et placés à une distance de ~ de pouce l'un de l'autre *.

U demeure donc bien établi que dans une pile, comme dans un couple, toute manifestation de signes électrique^, aussi bien sous la forme statique que sous la forme dynamique, est accompagnée d'une action chimique correspondante. Cette action est excessivement faible pour une seule décharge, mais elle devient sensible quand on opère une succession de décharges, comme le fait Gassiot en déterminant une série d'étincelles entre les deux pôles de la pile à eau. Elle est surtout sensible quand, réunissant les pôles d'une pile par un bon conducteur, on amène la succession des décharges à s'opérer assez rapidement pour qu'elles constituent le courant. On peut alors nonseulement percevoir, mais même mesurer exactement l'action chimique, et on la trouve à la fois la même dans chaque couple, et équivalente pour chacun des couples, à ce qu'elle est, extérieurement à la pile, dans un électrolyte placé entre les pôles. C'est ce que nous avons encore à démontrer pour achever l'exposition de notre théorie.

Il est d'abord bien évident que dans un seul couple, zinc et platine, la quantité d'hydrogène dégagée sur le platine doit être exactement équivalente à la perte en poids du zinc, du moins

^ M. Gassiot a même réussi à obtenir des signes de tension au moyen d'un électroscope à feuilles d'or très-sensible, avec un seul couple de Grove bien isolé. Au fond la difllculté qu'on rencontre à obtenir des signes d'éleclricilé bien marqués vient de ce qu'on n'isole pas assez bien les couples, ce qui n'est pas toujours facile, surtout quand il s'agit de piles chargées avec des acides comme celle de Grove. Aussi c'est au moyen d'une construction parUculière, et en ne faisant usage que de vases en verre pour contenir la dissolution acide, que Gassiot a réussi à obtenir avec 100 couples de Grove le même effet qu'avec sa batterie à eau.

630 SOUBCjBS BI |.*ÉLBCTI^ICITl|.

s'il n'y * P^s d'action locale mv ce métal j s'il y eo 4, il faut tenir copapte de l'hydrogène dégagé à la surface du zinc. Far^d^y, par des mesures et des pesées exactes, a constaté ce pQi|iU.96eotieU

' Fîg. 310.

81, au lieu d'un couple, on a une pile composée &*dQe série de couples zinc amalgamé' et platine, disposée de façon quoii puisse mesurer exactement le gaz hydrogène dégagé par le platine, et enlever facilement les zincs pour les peser, on trouve que la quantité d'hydrogène est exactement la même dans chaque couple et dans un voltamètre placé dans le circuit, et qu'elle est en même temps équivalente au zinc consommé, que par conséquent celui-ci l'est aussi à l'oxygène du voltamètre. > Pour bien faire cette dernière expérience, on construit chaque couple (flg. 310) au moyen d'un flacon en verre rempli d'une dissolution d'acide sulfurique bien pure; ce flacon est percé de trois ouvertures : l'une au centre, fermée par un bouchon en verre, par laquelle on introduit le liquide : les deu^ autres de chaque côté de la centrale, l'une servant à introduire kzine amalgamé, l'autre destinée à recevoir à frottement juste un

' Il faut que le zinc soit bien amalgamé pour éviter toute action locala.

ÉLECTRICITÉ PRODUITS PAR LIS iCTIOlfS CHIMIQUES. 631

tube gradué ouvert par le baç et fermé par le baut^ qu'on re^ir plit de liquide^ et dans lequel ou place UD âl ou une lame de pl^liney dont l'extrémité supérieure ressort à travers le l^aut du tube, en se terminant par une pince ou par un petit godet paétallique rempli de mercure. On dispose plusieurs couples semblables à la suite les uns des autres, en ayant soin que les fils mé^ talliques soudés aux ^ncs aboutissent respectivement au plalinede chaque couple consécutif; puis pn ferme le circuit avec un conducteur quelconque, par exemple, avec un voltamètre ; et quand l'action a duré quelque temps, on mesure Iq gap; hydrogène dans cbaque couple et dans le yoltamëtre, et on pèse les zincs» C'est aipsi qu'on constat^ l'exactitude de la loi que nous avons posée. Pour la prouver avec un seul couple, il suffit (fig. 311) de faire communiquer l0 siuQ 3vec la platine du même couple.

On peut remplacer dans le circuit Feau acidulée du voltamètre par un électrolyte quelconque, tel qu'un se] métallique, et on trouve toujours que le métal réduit est équi- Fîg. 31 4 .

valent à l'hydrogène de chaque coqpler Ajoutons encore que la loi des équivalents pour les couples d'une pile avait été signalée pour la première fois, après que Faraday l'avait prouvée pour un seul, par M. Matteucci qui l'avait constatée en se serr vaut pour charger les couples d'un sel de cuivre.

Aiusi donc, quand on réunit les pôles d'une pile par un électrolyte, la quantité d'effet produit dans cet électrolyte est équivalente à l'action chimique ou à la dépense chimique qui a lieu dans chaque couple. Si la pile a dix couples, par exemple, il faut consommer dix équivalents de zinc pour décomposer un équivalent d'eau, vingt lorsqu'il y a vingt couples. Il semblerait donc bien plus avantageux de n'employer qu'un ou 4^i|^ couples, puisque pour produire le même effet on dépenserait vingt ou dix fois moins de zinc. Mais, put^e que 1^ décoippo-

632 SOURCES DE l'électricité.

sition serait beaucoup moins rapide» ce qui présenterait de graves inconvénients dans bien des cas, il y a un grand nombre d'électrolytes qui ne peuvent être décomposés qu'autant que le courant a une certaine intensité , ou^ ce qui revient au même, que la force électromotrice a une certaine puissance qu'on ne peut lui donner qu'en multipliant le nombre des couples. Il en est de même pour les résistances à surmonter. Ainsi» lorsqu'un courant est appelé à traverser un très-long fil télégraphique, il faut qu'il soit produit par une pile à couples nombreux (ce qui occasionne plus de dépense de zinc), parce que, s'il n'était produit que par un ou deux couples, il n'aurait pas assez d'intensité pour surmonter la résistance du fil.

Toutefois il existe une manière d'augmenter la force électromotrice d'un couple, et par conséquent l'intensité de son courant^ sans qu'il soit nécessaire d'y ajouter un second ou un troisième couple, c'est de le faire traverser par un courant d'induction, dirigé dans le même sens que le courant même du couple. Ce courant d'induction, qui seul décomposerait l'eau, ajoute son effet à celui du couple, en augmentant sa force polarisante et en facilitant la décomposition et recomposition des molécules successives de l'eau. J'ai déjà décrit un appareil que j'ai imaginé dans ce but', dans lequel c'est le couple lui-même qui produit le courant induit dont l'effet doit être d'augmenter sa propre force; et j'ai fait voir qu'un couple qui ne pouvait décomposer l'eau d'une manière sensible , devient par cet artifice capable de donner à un voltamètre à fils de platine chargé avec de l'acide sulfurique au dixième, jusqu'à 20 cent, cubes de mélange gazeux par minute. Il est vrai qu'on ne fait pas une économie de zinc, car outre celui qui est consommé au moment où le courant circule à travers le voltamètre et qui est équivalent à l'eau décomposée, on en dépense une certaine quantité dans l'instant où le courant du couple, au lieu de traverser le voltamètre, passe à travers le fil de la bobine pour produire l'aimantation qui donne naissance à l'induction. On éviterait cette dépense en développant l'induction au moyen d'un aimant, mais alors

1 Tome I, page 391 , flgure 148.

il faudrait une force mécanique pour opérer la rotation de Tappareil d'induction. Ce serait, il est vrai, plus économique, puisqu'on ne dépenserait qu'une quantité de zinc équivalente à l'effet chimique obtenu, mais au point de vue mécanique, on aurait toujours besoin d'une force équivalente dans sou effet, quoique d'une nature bien différente, à celle qu'aurait produite le zinc qu'on aurait économisé. De plus, il faudrait plus de temps pour obtenir le même résultat chimique.

En résumé, il résulte de l'analyse que nous venons de faire que la loi des équivalents électro-chimiques découverte par Faraday, et que nous avons exposée d'abord en ce qui concerne la décomposition des électrolytes placés dans le circuit extérieurement à la pile ', est générale et s'applique aussi bien à ce qui se passe dans l'intérieur même de la pile qu'au dehors. On peut donc considérer le circuit d'une pile quand il est fermé, comme un système de conducteurs unis bout à bout, dans la série desquels lecourant circule d'une manière parfaitement uniforme et identique, circulation qui s'opère par une succession de polarisations et de recompositions des électricités contraires des molécules consécutives, de telle façon que cette opération est accompagnée de dégagement de chaleur quand elle rencontre une certaine résistance, et de décompositions chimiques quand les molécules sont composées. Mais tous ces effets sont équivalents dans toutes les parties d'un même circuit, la pile comprise; nous venons de le prouver en ce qui concerne les effets chimiques, et nous avons déjà vu qu'il en était de même pour les effets de chaleur *.

Il nous resterait à examiner quelle est l'influence du nombre des couples sur les effets qui exigent une grande rapidité dans la circulation du courant, tels que les effets de chaleur, ainsi que la modification qu'apporte dans une pile l'introduction d'un ou plusieurs couples plus forts ou plus faibles que les autres , ou simplement celle de diaphragmes métalliques homogènes, soit couples inactifs. L'influence de ces circonstances

1 Tome n, pages 296 et suiv.

* Tome II, page 191.

634 80UBGES DK L'ÉLEPTBiqiT^.

6t de quelques autres qu'il est iputile d'énumérer ici dépeudant de causes que nous ne pourrons apprécier qu'après avoir aphevé Tétude du dégagement de Télectricité dans les différentes formes sous lesquelles s'exerce l'action chimique, ce n'est qu'à la fin de ce chapitre que nous les pourrons évaluer; c'est ce que nous ferons dans le paragraphe où nous comparerons les différentes espèces de piles les unes aux autres, quant à leur puissance envisagée sous différents rapports. Nous verrons également alors le r61e que joue l'étendue de la surface des couples, rûle dû reste facile à comprendre dès à prér sent , car la grandeur de la surface ne pouvant influer que sur la quantité d'action chimique exercée dans nn temps donné, ^llè ne peut en rien modifier la force électromotrice du couple pu de la pile, ni par conséquent la faculté du courant produit à surmonter cette résistance. Remarquons seulement que cette résistance, quand elle dépasse un certain point, limite elle^ même la quantité d'action chimique efficace par la quantité d'électricité qui peut être transmise dans un temps donné, et rend, par conséquent, inutile une augmentation de la surface au delà d'une certaine grandeur, grandeur qui est elle-même en rapport avec celle de la résistance.

S 3. ProéoetloB é'éleetriclté «ans Paetion ehlmlqae ées dlMolotloBt les nnes tar les antres.

M. Becquerel est le premier physicien qui ait montré qu'en faisant réagir l'une sur l'autre deux dissolutions cqnductriees

de l'électricité, et capables d'exercer mutuellement l'une sur l'autre une action chimique, quelque faible qu'elle soit, on ob-

ÉLECTRICITÉ PBÛDUITB PAB LES ÂCTIOMS CHIMIQUES. 635

ti6D( une mamfesiatioD électrique sous fonne de courant. Pour observer cet effet, on fait communiquer (fig. 312) les deux fsxtrémités d*un galvanomètre respectivement avec deux lames de platine bien décapées, qu'on plonge Tune dans un verre a rempli d*acide nitrique , et l'autre dans un verre c rempli d* une solution de potasse, par exemple; puis on réunit les deux liquides par une mèche pmq Ae coton ou mieux d'amiante humectée par de Veau légèrement acide ou salée. Aussitôt il y a production d'un courant qui va de la potasse à Taoide à travers la mèche, et par conséquent de la lame de platine qui plonge dans l'acide à celle qui plonge dans la potasse, à travers le galvanomètre. Davy ayant attribué la production de rélectricité, dans l'expérience que nous venons de rapporter, au contact du platine avec l'acide nitrique d'un c6té et avec la potasse de l'autre , M. Nobili montra, contrairement au ré* sultat obtenu par Davy, qui avait employé un galvanomètre trop peu sensible , qu'on peut obtenir un courant prononcé en évitant le contact du platine avec Tacide et l'alcali. Il faut donc, pour se mettre k l'abri de cette objection, modifier légèrement la disposition de l'expérience de M. Becquerel; en conséquence, on fait plonger les deux lames de platine du gai* vanomètre dans deux capsules remplies toutes les deux d'une dissolution de nitrate de potasse , puis on fait communiquer^ au moyen d'une mèche d'amiante, les deux capsules respectivement, Tune avec l'acide nitrique, Vautre avec la dissolution de potasse; l'acide et la potasse étant également mis en communication par une mèche semblable, on obtient un courant analogue au précédent, mais plus faible à cause de l'imparfaite conductibilité du nitrate de potasse et d'une influence particulière qui résulte du contact de l'acide nitrique avec la lame négative de platine, dont nous parlerons plus loin. MM. Nobili et Becquerel ont également réussi à obtenir ce courant en remplaçant la dissolution de potasse par un morceau de potasse caustique; le premier en plongeant le morceau de potasse dans l'acide après l'avoir fixé à l'extrémité de la mèche de coton , dont l'autre extrémité plonge dans l'un des vases remplis de nitrate de potasse ; le

636 SOURCES DE l'électricité.

second en prenant une cuiller de platine remplie d'acide nitrique , et en y plongeant la potasse tenue par une pince de platine y la cuiller et la pince étant mises respectivement en communication avec les deux bouts du fil galvanométrique.

Pour éviter toute objection , M. Becquerel a encore opéré d'une autre manière, par laquelle on évite également le contact du platine avec les substances différentes; il plonge les deux lames de platine du galvanomètre dans deux verres remplis l'un et l'autre également d'acide nitrique; puis il les fait communiquer au moyen d'une mèche de coton imbibée d'eau et longue d'un décimètre, en ayant soin, vu sa longueur» de la soutenir par un tube de verre; vers le milieu de cette mèche on pose doucement avec un tube, à côté l'une de l'autre, une goutte d'acide et une goutte de potasse dissoute. Tant que les deux gouttes sont séparées il n'y a aucun effet; mais dès l'instant que leur réunion a lieu , il y a production d'un courant électrique allant directement de la potasse à l'acide et de l'acide à la potasse à travers tout le circuit. En substituant d'autres acides à l'acide nitrique, les résultats sont les mêmes, mais plus ou moins prononcés, suivant l'énergie de l'action chimique et la conductibilité des liquides.

On peut employer, au lieu d'eau, pour humecter la mèche de coton ou Tamiante , une dissolution saturée de nitrate de potasse ou d'un autre sel , tel que le sulfate de soude. Dans ce cas, l'acide et Talcali, dans lesquels plongent les extrémités de la mèche^ exercent sur elles des actions chimiques qui donnent naissance à des courants plus faibles que celui qui résulte de l'action de l'acide et de l'alcali l'un sur l'autre, mais dirigés dans le même sens. Ces courants partiels sont les seuls qui se manifestent au moment même où l'on opère au moyen de la mèche humectée la réunion de l'acide et de Talcali; aussi l'effet est-il plus faible; mais au bout de peu d'instants, si la mèche n'est pas trop longue, il s'y fait une infiltration de l'acide et de l'alcali qui, finissant par se rencontrer» se combinent en renforçant considérablement le courant. Ainsi de Tacide nitrique et de la potasse, réunis par une mèche imprégnée de sulfate de soude, n'ayant donné en commençant qu'une déviation con-

slante de 4 à 5^, au bout de quelques instants en donnèrent une également constante de 20*, ce qui correspond à une force huit à dix. fois plus grande au moins. La première déviation était évidemment le résultat des courants provenant des actions chimiques respectives de Tacide et de Palcali sur le sulfate de soude de la mèche, et la seconde de Taddition à ces courants de celui que produisait Taction directe de Tacide sur Falcali. Les courants dus à Faction exercée sur la dissolution dont la mèche est imprégnée varient avec la nature de cette dissolution et des liquides dans lesquels plongent les extrémités de cette mèche. On obtient encore des effets prononcés en humectant la mèche avec la dissolution d*un sel dont Tacide et la base sont les mêmes que les acides et les bases des dissolutions dans lesquelles on plonge ses extrémités, par exemple une dissolution de nitrate de potasse avec Tacide nitrique et la potasse; ce qui prouve que même dans ce cas il y a encore une action chimique, tenant probablement à l'effet de la masse ou au degré de concentration des dissolutions.

L'action chimique des acides sur les acides peut également donner naissance à des courants électriques; ainsi, si Ton verse dans Tune des branches d'un tube courbé en U (fig. 313) de l'acide suUurique concentré, et dans l'autre de l'acide nitrique, de manière que les deux liquides se touchent en m, sans se mélanger , ce qui est fa- '^

cile à obtenir à cause de leur différence de densité, on produit, en plongeant les extrémités de platine a et 6 du galvanomètre respectivement dans les deux acides, un courant qui va directement de l'acide nitrique rfau suif urique <?, le premier desadides jouant le rôle de base par rapport au second ; l'acide phosphorique produit avec l'acide nitrique le même effet que le sulfurique, et joue vis-à-vis du sulfurique le même rAIe que le snU furique vis-à-vis du nitrique.

638 soimcis i» L^iiiEOTRieitÉ.

Voici Tordre dans lequel od peui placer les ditersed ftdlulions conductrices^ de manière ({Ué chacune soit négatite par rapport à celles qui suivent et posititë avec celles qui précë^ dent ' 2

Acide phosphoriijuè^ ncide êtil/ttrique^ acide nitrique, acide hydrochlorique, acide acétique, acide nitreux^ distolationé salines ^ dissolutions alcalines.

Il y a cependant des cas où des dissolutions salines ^otlt négatives avee certains acides, et positives avec certaines ba^s ; mais ce sont des exceptions qui tiennent à ce que le phénomène est complexe. Remarquons que Feau joue en général le rôle de base avec les acides^ et d* acide avec les bases. C*est probablement à l'affinité considérable qu'ont pour elle les acides phosphorique et sulfurique , d'où résulte qu'ils la prennent aux autres dissolutions, qu'il faut attribuer le fait que ces acides sont à la tête des liquides dans le tableau ci-dessus.

Ajoutons que pout étudier ainsi les courants qui naissent de l'action mutuelle des diverses dissolutions, il est préférable de recourir à la première manière d'opérer (flg. 312), en réunissant les deux liquides dans lesquels plongent les deux lames de platine par une mèche d'amiante; Il faut en même temps avoir toujours soin de bien nettoyer avant chaque expérience les lames de platine en les faisant rougir, puis les mettant dans de l'acide nitrique bouillant, et enfin les lavant dans de l'eau distillée. Puis cela fait, on s'assure que, plongées dans le même liquide, dans de l'acide nitrique par exemple^ elles ne produisent aucun courant ; ce qui prouve que leur surface est bien nette. Malgré cette précaution, il arrive toujours que, dès que par une action chimique, quelque légère qu'elle soit, un courant a été produit, les lames de platine sont polarisées par l'effet de dépôts gaseux ou autres, provenant de l'effet chimique du courant sur les liquides qu'il traverse, et que cette polarité que nous avons appelée secondaire tend à produire un courant

* Nous appelons toujours positif le corps (dans ce cas liquide] d'od part le Murant, soit rélettrielié positif e, pour aller directement à celui qui agit chimiquement sur lui, et de celul*Ià revenir au premier à travers le fil du galfanomètre.

ÉLECTRICITÉ PAOmJltfi PAR LBS ACîlOUS CHIMIQUES. 639

iiiTerse de celui qui Ta déterminée. Il eu résulte que l'intensité du courant principal en est fort affaibli, et même! quelquefois au point que ce courant n'est plus sensible.

Pour éviter ce grave inconvénient , M. Becquerel a imaginé un appareil qU*ii a appelé dépolarisateur^ et qui consisté dans une disposition de conducteurs auxquels cm fait faire FofBce de rhéotomeS) soit de commutateurs^ Par cet artifice, qui, au moyen d'un mouvement de rotation combiné avec un mouvement de baut eu bas et de bas en haut, ikit sortir à la fois chacune des lames de platine de la dissolution dans laquelle elle plonge pour la plonger dans l'autre , ces lames sont mises alternativement en communication avec l'une et avec l'autre des deux dissolutions, tout en restant respectivement unies avec le même bout du galvanomètre, ce qui fait que la déviation de l'aiguille a toujours lieu dans le même sens. De cette manière, le courant dû à la polarisation des lames s'ajoute à celui qui est dû à la réaction chimique des deux liquides, au lieu de le diminuer ou de le détruire. Si l'appareU interrupteur chemine vite, et que le courant que produit l'action des deux dissolutions soit constant, la déviation de l'aiguille n'éprouve aucune variation pendant que les lames de platine sont en mouvement.

On peut, avec l'appareil dépolarisateur, découvrir des sourdes d'électricité dans les plus légères actions chimiques^ telles que eelles^ (lar exemple^ que produit la réaction de l'eau distillée sur les diverses dissolutionsi Ainsi, en plaçant enll'e les deux terres où plongent les deux lames de platine dô l'appareil dé* polarisateur, une succession de quatre mèches de coton mises en contact à la suite les unes des autres, dont la première et la dernière sont imprégnées d'eau distillée, tandis que la seconde est imprégnée d'eau saturée de sous-carbonate de soude, et la troisième d'eau saturée de bicarbontate de soude, on obtient dans ce circuit un courant qui va directement du sous-carbonate à l'eau. Ce courant est la différence entre des courants allant en sens contraire ; en effet, entre l'eau et le sous-carbotaate on a un courant allant de la dissolution saline à l'eau, entre le bicarbonate et l'eau il va de l'eau au bicarbonate, et entre le bicarbonate et le sous-carbonate il va du bicarbonate

640 SOURCES DE L'ÉLEGTRICITi.

au sous-carbonate. L'expérience démontre que la somme des deux derniers, inverses du premier, est moins forte que lui.

C'est à un effet du même genre qu'il faut attribuer le développement de l'électricité obtenu par M. Foucault dans la série suivante de conducteurs humides en contact : eau^ acide 9ulfurique, potasse^ eau^ acide sulfurique^ poiasscy eaUy etc. On a là trois actions chimiques qui donnent trois courants dirigés : 1° eau et acide sulfuriqucy de l'eau à l'acide; 2* acide sulfuriqne • et potasse^ de la potasse à l'acide ; 3"" potasse et eav^ de la potasse à l'eau. L'expérience de M. Foucault démontre seulement que le premier et le troisième courants dirigés dans le même sens l'emportent sur le second dirigé en sens contraire, et ne peut point fournir la preuve, comme l'avait cru ce physicien, d'une conductibilité physique propre aux liquides.

On peut donc former des piles composées uniquement de deux liquides réagissant l'un sur l'autre et d'un seul métal, servant d'arc de communication entre les liquides différents de deux couples consécutifs. On sépare ordinairement les liquides destinés à agir l'un sur l'autre par un diaphragme poreux, soit en terre, soit en tissu organique. Il est des cas où la différence de densité entre les deux liquides permet de les mettre en contact en les superposant simplement l'un à l'autre, ainsi que nous l'avons vu plus haut quand nous avons montré l'action de l'acide nitrique ou même de l'acide suif urique étendu sur de l'acide sulfuriqne concentré. C'est en opérant de la même manière que Berzélius avait construit une pile dans laquelle un certain nombre de

Fig. 344.

capsules de verre a, 6, c, d, (fig. 3l4^aient remplies à moitié d'une solution concentrée d'hydrochlofàlfèrde chaux, et à moitié d'une couche d'acide nitrique étendu qui, plus légère, ne se

mélangeait point avec la solution saline. Des arcs de cuivre c, c', c", d\ terminés à leurs extrémités par de petites pièces de zinc, z^ 2', /, /' servaient à réunir les capsules en étant disposés de telle façon que l'extrémité zinc de chacun plongeât entièrement dans la solution d'hydrochlorate de chaux, et l'extrémité cuivre dans la couche supérieure d'acide de la capsule suivante. Dans cette pile, le zinc, quoique faiblement attaqué, est positif par rapport au cuivre, qui éprouve une action chimique trèsvive de la part de l'acide, et de plus, dès que le circuit est fermé, les zincs qui étaient restés parfaitement nets et brillants dans la dissolution saline perdent leur éclat et s'oxydent, tandis que les cuivres cessent d'être attaqués. Quoique dans la théorie chimique de la pile telle que nous l'avons exposée, cette expérience ne soit pas une* objection contre cette théorie, puisque c'est la nature bien plus que la vivacité de l'action chimique qui détermine le sens du courant, cependant l'effet tient surtout ici à l'action chimique mutuelle des deux liquides, et l'oxydation du zinc, ainsi que la réduction du cuivre oxydé, ne sont que le résultat de la transmission à travers ces métaux du courant provenant de cette action. On obtient en effet le même courant en remplaçant les arcs métalliques zinc et cuivre par des arcs homogènes de zinc, de cuivre ou de platine. Le courant est seulement plus fort avec des arcs de zinc qu'avec des arcs de cuivre ou de platine, et même qu'avec des arcs hétérogènes cuivre et zinc, Ce qui tient à ce qu'il éprouve une facilité d'autant plus grande à passer d'un liquide dans un métal que ce métal est plus oxydable.

M. Nobili, qui l'un des premiers avait fait une étude détaillée des courants produits par l'action des dissolutions les unes sur les autres, en se servant soit du galvanomètre, soit de la grenouille comme galvanoscope, avait obtenu des effets électriques en faisant agir des acides sur des sels formés avec les mêmes acides, tels que l'acide sulfurique sur des sulfates, l'acide nitrique sur des nitrates, etc. Dans les doubles décompositions, le courant est le plus souvent nul ou du moins très-faible.

Parmi les méthodes qui ont été proposées pour déterminer l'électricité développée dans la réaction chimique de deux liqui- II. 41

642 SOtJRGÊS DB L^ÉLECTBICITÉ.

des Tun sur l'autre, nous signalerons encore celle de M. Mousson, qui consiste à prendre deut disques de 5 cent, environ de diamètre, de platine ou d'argent, qu'il met en communication métallique avec les deux bouts du fil d'un galvanomètre; puis il applique respectivement, sur ces deux disques, deux disques de même diamètre de papier non collé et humectés des liquides sur lesquels on veut opérer ; on rapproche alors parallèlement les deux disques et on les jpose avec pression l'un sur l'autre. La déviation de l'aiguille indique aussitôt l'existence et l'intensité du courant. Quoique le galvanomètre employé par M. Mousson fût très-peu sensible, les effets observés étaient très-prononcés. Ainsi, avec l'acide nitrique et la potasse, l'aiguille pirouettait plusieurs fois; avec la potasse et le nitrate de potasse, elle déviait de près de 80*; mais dans ce cas l'effet est dû à la réaction de la potasse sur l'eau qui ne donne, il est vrai, quand on la produit directement, qu'une déviation de 25 à 30*, à cause du défaut de conductibilité ; l'ammoniaque et l'eau pure donnent 3(y* ; l'acide nitrique et l'eau 90**. Les acides sulfurique et hydrochlorique présentent de nombreuses anomalies dans l'électricité qui résulte de leur action sur l'eau et même sur quelques autres dissolutions, ce qui tient probablement pour le premier aux effets de la chaleur dégagée, et pour le second, à ce que le chlore doit agir sur les métaux servant d'électrodes. Les effets de l'acide nitrique sont plus réguliers.

Nous venons de voir que les dissolutions peuvent agir les unes sur les autres de manière à donner lieu à des effets électriques qui indiquent qu'il s'opère de véritables combinaisons chimiques. Mais quelquefois il n'y a qu'une simple dissolution et non pas combinaison; or il n'est pas toujours facile de distinguer quel est celui des deux phénomènes qui a lieu quand les réactions sont trop faibles pour qu'on puisse trouver des traces des composés nouveaux, ou apercevoir une élévation de la température. M. Peltier, pour résoudre cette question, se sert de deux capsules de platine remplies l'une d'eau distillée et l'autre de la dissolution qu'on veut examiner; puis il les joint par une mèche de coton ou d'amiante, en ayant soin de faire communiquer les deux capsules avec les extrémités d'un galvano-

ÉLECTRICITÉ PRODUITE PAA LES ACTIOltS CHIMIQUES. 643

mètre à long ôl. Si le corps dont on veut reconnaître Taction sur l'ean est solide, on remplace la capsule par une pince de platine entre les branches de laquelle on le place; un trépied thermo-électrique composé de trois couples bismuth et antimoine, dont les extrémités inférieures sont de rang pair ou impair, reçoit la capsule où est Teau. S*il y a combinaison, au moment où les deux capsules étant réunies il y a dissolution, il s*opère un réchauffement qui est accusé par un galvanomètre à fil court lié au trépied thermo-électrique, et il y a en même temps déviation du galvanomètre à fil long qui accuse le courant dû à l'action chimique. S'il y a au contraire simplement solution, cet effet est indiqué par l'abaissement de température de la capsule, qu'accuse un courant thermo-électrique dirigé en sens inverse du premier. La direction du courant thermo-électrique suffit donc pour montrer 8*il y a combinaison ou solution, lors même que les variations de température qui en résultent sont excessivement faibles. M. Peltier a consigné dans un tableau le résultat d'un très-grand nombre d'expériences, en indiquant en degrés gahanométriques la chaleur ou le froid produits par l'action de l'eau sur différentes dissolutions, ainsi que le sens du courant provenant de leur action chimique , courant qui n'est même jamais complètement nul, dans le cas où il y a froid produit, mais qui est alors trèsfaible. Nous ne reproduisons pas ici ce tableau, mais nous nous bornerons à remarquer que la plus grande chaleur est obtenue avec l'acide sulfurique, la potasse, la soude, la chaux, et le plus grand froid avec le nitrate et l'hydrochlorate d'ammoniaque, l'iodure de potassium, le sous-carbonate de potasse, le ^ sulfate de zinc, ainsi qu'avec les acides borique, oxalique, citrique, etc., etc.

Revenons un instant à la réaction de l'acide nitrique sur la potasse, vu que l'étude de ce genre d'action a conduit M. Becquerel à la Fîg. 345. construction d'un appareil très-simple et pourtant très-curieux dans ses effets. Cet appareil a reçu le nom de pile à gaz oxygène^

644 SOURCES DE l'électricité.

à cause de la production de ce gaz sur une des lames de platine qui entrent dans sa construction. Voici comment on le construit (flg. 315).

C D est un flacon en verre^ rempli diacide nitrique et dans lequel plonge un tube A B^ maintenu dans le col par un bouchon. Ce tube est fermé en B à l'aide d'un morceau de linge, puis d'une certaine quantité d'argile ou de kaolin gâché en pâte épaisse, de façon à occuper une épaisseur d'environ 1 cent.; un peu de coton humide, que l'on introduit dans le tube par l'extrémité A, empêche le mélange de l'argile avec le liquide que doit contenir A B. Dans ce tube on met une dissolution aqueuse de potasse. L'acide nitrique du flacon et la dissolution de potasse du tube sont donc en présence par l'intermédiaire de l'argile humide, comme elles l'étaient au moyen du coton dans les expériences précédentes; en plongeant alors deux lames de platine N et P, l'une dans le flacon^ Vautre dans le tube, si ces lames sont en relation avec un multiplicateur, il en résulte un courant électrique énergique dans un sens tel que l'acide prend l'électricité positive, et l'alcali la négative. Mais ce n'est pas tout, si on réunit les deux lames P et N à l'aide d'un simple fil métallique, aussitôt on voit une multitude de petites bulles de gaz se produire autour de P dans la potasse; ce gaz est du gaz oxygène pur. Il se dégage pendant plusieurs jours, tant que le couple fonctionne. Cet effet est facile à expliquer : la circulation d'électricité due à la réaction des deux liquides s'établit dans le couple lui-même; le courant part de la lame P, traverse les deux liquides pour aller à la lame N, et revenir extérieurement de N à P; l'eau de la dissolution de potasse est décomposée, l'oxygène se dégage sur la lame P et l'hydrogène est transporté dans l'acide nitrique. Celui-ci absorbe Thydrogène naissant et se colore peu à peu par suite de la présence des vapeurs nitreuses.

Le couple imaginé par M. Becquerel est le premier à courant constant qui ait été construit; cette circonstance tient à ce que les lames ne sont point polarisées , parce que le nitrate de potasse qui se forme est immédiatement décomposé par le courant, et que l'acide et l'alcali, transportés l'un à la lame P, l'autre à la lame N, se trouvent en contact, le premier

avec la potasse^ le second avec l'acide nitrique, ce qui fait qu'ils se combinent immédiatement et ne restent pas sur les lames. On peut renforcer ce couple considérablement en substituant à la lame de platine qui plonge dans la potasse une lame de zinc amalgamé; celte lame, en s' emparant de l'oxygène, produit un courant qui s'ajoute au premier. Au moyen de ce couple ainsi modifié, on obtient une forte décomposition de l'eau acidulée placée dans un voltamètre à fils de platine. On peut également réunir voltalquement, à la suite les uns des autres, plusieurs des couples de Becquerel, de manière à obtenir une pUe très-puissante.

La pile à gaz oxygène a été l'objet de l'examen de plusieurs physiciens, soit au point de vue de ses effets, soit sous le rapport de la nature de l'action qui donne naissance à Télectricité qu'elle dégage. Ainsi M. Jacobi a réussi à décomposer de l'iodure de potassium en l'interposant extérieurement entre deux fils de platine soudés respectivement aux deux lames du même métal, plongées, l'une dans l'acide nitrique, et l'autre dans la potasse; il n'est pas parvenu à décomposer de même du sulfate de cuivre. Il n'a pas trouvé au couple de Becquerel une énergie dynamique en rapport avec son activité chimique, en se servant, pour apprécier la force de son courant, de l'action sur l'aiguille aimantée et de l'aimantation du fer doux. M. Fechner, d'un autre côté, avait fait un grand nombre d'expériences dans le but de prouver que le développement de l'électricité dans la pile de Becquerel tenait au contact respectif des lames de platine avec l'acide et la potasse. Il opérait au moyen de quatre verres successifs, dont les deux extrêmes étaient simplement remplis d'une solution conductrice de nitrate de potasse en général, et les deux du milieu, des deux solutions destinées à agir l'une sur l'autre, en particulier acide nitrique et potasse. Aussi appelait-il les deux verres extrêmes conducteurs^ et les deux intermédiaires producteurs. Les expériences de Fechner avaient porté non-seulement sur l'acide nitrique et la potasse, mais aussi sur un grand nombre d'autres liquides. Il avait même remplacé les lames de platine par des lames d'autres métaux, ce qui compliquait les résultats en fai-

646 SOUBCfS PS li'jiLSCTBIClTt.

saDt interyenir, entre l'actioD mutuelle des deux liquider pr(h ducteurs de rélectricité, celle des liquides sur ces lames, action que nous avons étudiée dans le paragraphe précédent. En ce qui concerne plus particulièrement la pile de Becquerel, Fechner avait démontré que, pour que Teffet de cette pile fût énergique, il fallait que le platine fût en contact avec Tacide nitrique, et qu'elle perdait presque toute sa force quand on disposait Texpérience de façon que les lames de platine fussent plongées dans deux vases remplis de nitrate de potasse, unis respectivement, au moyen de conducteurs humides, à Tacide nitrique et à la potasse qui agissaient toujours chimiquement Tun surTautre. Dernièrement, Matleucci a repris ce sujet, et, tout en confirmant le fait signalé par Fechner, il est parvenu à des résultats très-intéressants sur les effets électriques qui ré* sultent de l'action mutuelle des diverses dissolutions les unes sur les autres.

Après quelques expériences sur Tintensité du courant ob* tenu par l'action des différents acides sur la potasse et sur quelques oxydes, et avoir reconnu que l'emploi de l'acidç nitrique est toujours préférable, il a démontré comme Fechner lavait fait, l'influence considérable qu'exerce sur Tintensité du courant le fait que l'acide nitrique est en con* tact avec le platine, et il a réussi à trouver des combinaisons voltalques à deux liquides capables de produire des effets encore plus forts que la pile de Becquerel. Voici la dispo* sition qu'il a adoptée pour faire ces diverses expériences : Un des liquides est contenu dans un bocal de verre, dans lequel plonge un vase cylindrique en terre poreuse qui est rempli de Vautre liquide; deux lames de platine, larges de 3 centimètres et hautes de 12, réunies ensemble par une pince métallique, plongent dans les deux liquides. M. Matteucci a également, dans quelques cas, mis les deux liquides dans deux cylindres poreux, plongés l'un et l'autre dans de l'acide sulfurique étendu de huit à dix fois son volume d'eau. C'est ainsi qu'il s'est assuré que le courant était presque aussi fort lors même que la potasse et l'acide nitrique n'étaientgp^ immédiatement eq cof)tact, mais qu'ils l'étaient Tun et l'iiutre avec

la dissolution diacide sulfurique, pourvu que Tacide nitrique fût bien toujours en contact avec le platine. Le courant électrique était mesuré par la déviation de l'aiguille du galvanomètre comparable de Nobili et par la quantité d*eau acidulée décomposée dans un voltamètre dont les fils de platine avaient 1 ; millimètre de diamètre et 25 millimètres de longueur. Dans quelques-uns, le courant était mesuré parle poids de cuivre déposé sur Télectrode négatif quiétait, dans ce cas, une lame de platine semblable à celle employée dans la pile.

Les expériences de M. Matteucci avaient essentiellement pour objet Vétude, non pas seulement de simples couples, mais des piles formées de couples à deux liquides, comme le couple h oxygène de M. Becquerel. Les liquides successivement essayés étaient, d'une part, comme corps attaqués, des dissolutions concentrées de potasse caustique, de protosulfate de fer, de sulfata de potasse, d'hyposulôte de soude , de pentasulfure de potassium, de monosulfure de potassium ' ; d'autre part , comme corps attaquants de Tacide nitrique pur et concentré, une dissolution concentrée d'acide chromique, une dissolution d'acide sulfurique étendu de neuf fois son volume d*eau.

M. Matteucci s'est d'abord assuré qu un seul couple de pentasulfure de potassium et d'acide nitrique décompose l'eau dans le voltamètre, et produit une déviation constante de 70 à 76** au galvanomètre; on peut également obtenir avec ce couple une étincelle bien distincte en interrompant le circuit à travers le mercure. Le monosulfure de potassium, mis à la place du pentasulfure, donne les mén^s effets avec la seule différence que l'action est plus constante. Les deux sulfures de potassium forment également, avec l'acide sulfurique, de^ couples moins forts, il est vrai, qu'avec l'acide nitrique, mais alors on voit l'bydrogène se dégager autour de la lame qui plonge dans l'acide. On peut accroître la force de ces couples en recouvrant la lame de platine qui plonge dans Teau

1 On obtient le monosuUure en saturant avec Vacide sulfhydrique une partie de potasse,- et en la mélangeant a^ee une autre partie restée à Tétat de potasse caustique; Qoant au pentasolfure, on le prépare bu Caisant booMlir une dissoluiiou concentrée de potasse caustique avec un excès de aoa/re.

acidulée d'une couche de peroxyde de plomb, mais alors on ne voit plus rhydrogène se dégager. Un couple formé avec une dissolution concentrée d'hyposulfite de soude et de l'acide nitrique, ou de l'acide chromique, décompose l'eau, et donne une déviation constante de 40 à 45*. En remplaçant les acides par de l'eau rendue conductrice au moyen d'un peu de sel marin, on n'obtient que des effets électriques à peine sensibles avec les différentes dissolutions indiquées plus haut.

M. Matteucci ne s'est pas contenté d'étudier l'effet d'un seul couple, il a formé avec ces couples des piles dont il a mesuré la puissance. Ces diverses piles, composées de 12 couples, ont été d'abord deux piles, l'une acide nitrique et potasse, l'autre acide nitrique et pentasulfure de potassium. Cette dernière est la plus forte de toutes celles qu'on peut former avec deux liquides. En effet, elle donnait une déviation fixe de 75* et 71 centimètres cubes de mélange gazeux, tandis que celle à acide nitrique et potasse ne donnait que 11 centimètres cubes en 5 minutes, et qu'une déviation de 46 à 48*. Une pile de Grove, de 12 couples également, dégageait dans ce même voltamètre 133 centimètres cubes de mélange gazeux, c'est-à-dire pas tout à fait le double de ce que donnait la pile à acide nitrique et à pentasulfure. En interposant entre l'acide nitrique et le pentasulfure contenus dans deux cylindres poreux, une couche d'acide sulfurique étendu, on ne change en rien les effets de cette pile. Une pile de 12 couples, dont chacun était formé d'une dissolution saturée d'acide sulfureux et d'acide nitrique, renfermés dans les cylindres poreux, plongés de même dans la dissolution d'acide sulfurique, donnait 40 à 45* de déviation, et 6 centimètres cubes de mélange gazeux en 5 minutes. Les effets ont été à peu près les mêmes en substituant à la dissolution d'acide sulfureux celle de sulfite de potasse. Enfin, avec 12 couples formés d'acide nitrique et d'une dissolution concentrée de sulfate de protoxyde de fer, on obtient une déviation fixe de 16** et 80 centimètres cubes de mélange gazeux en 5 minutes.

M. Matteucci a réussi à constater que le dégagement d'électricité qui a lieu dans les piles à deux liquides est indépendant

de l'arc métallique, et cela en se servant, pour réunir ces liquides, du filet nerveux de la grenouille galvanoscopique, au moyen de deux tubes de verre remplis de sable tassé et humecté d'une dissolution de sel marin ou d'eau pure, communiquant d'une part aux deux points différents du filet nerveux, et d'autre part avec les deux liquides des couples. L'inspection des liquides, après que le circuit des différentes piles a été fermé pendant quelque temps, démontre d'ailleurs d'une manière évidente la présence d'une action chimique oxydante ou dégageant de l'oxygène autour de la lame de platine positive , et une action désoxydante ou dégageant de l'hydrogène autour de la négative'.

Enfin, pour bien démontrer Torigine chimique de l'électricité développée dans les piles à deux liquides, M. Matteucci a cherché à mesurer en même temps les effets électro-chimiques produits dans les couples d'une pile en activité, et celui qui a lieu dans le voltamètre qui ferme le circuit. Avec la pile de 12 couples, acide nitrique et potasse, il a toujours trouvé la quantité d'oxygène un peu moindre dans l'intérieur de la pile que dans le voltamètre, surtout lorsque l'action était lente et que la surface de la lame en contact avec la potasse était considérable. Il est possible que cette différence tienne ou à la formation d'un bioxyde de potassium, ou à une action de l'oxygène sur le plaline, en présence de la potasse. Peut-être trouverait-on dans ces aclionsla cause de l'influence évidente qu'exerce sur l'intensité du courant produit par cette pile, le contact du platine avec la potasse. Avec une pile de 12 couples d'acide sulfurique étendu et de monosulfure de potassium, la quantité d'hydrogène recueillie dans l'acide a été exactement la même que celle fournie par le voltamètre. Avec une pile de 12 couples de monosulfure de potassium et de sulfate de cuivre, la loi des équivalents s'est trouvée également vérifiée. Ainsi, la quantité de cuivre déposée sur deux lames de platine, prises, l'une dans un des

^ H ne faut pas oublier que nous appelons positive la lame d'où part le courant pour aller dans le liquide , et de là à Tautre lame que nous nommons négative, quoiqu'elle soit celle d'où semble partir le courant pour traverser le circuit extérieur.

650 SOURCES RE li'ÉLSGTRICITS.

couples, Tautre dans ud yoltamètre rempli d'une dissolution de sulfate de cuivre, s*est trouvée être presque exactement la même. Dans une expérience, elle a été de 0^,9510 sur la lame négative de l'un des couples, et de 0^,0485 sur Télectrode négatif du voltamètre.

Il est plus difficile de recueillir et de mesurer Toxygène dégagé dans rintérieur de la pile; cependant M. Matteucciya réussi en formant une pile avec des couples composés d'une dissolution d acide sulfureux et d'une dissolution de nitrate d'argent contenant 10 parties d'eau en poids pour 1 de nitrate. Après avoir évalué, par une expérience comparative, la quantité d'acide sulfurique qui est formée par l'oxygène de l'air, il a pu, en le dosant au moyen de la baryte, déterminer exactement la proportion de cet acide que produit dans l'acide sulfureux l'oxygène même qui provient de l'action de la pile. Après divers essais, et en prenant diverses précautions, il est parvenu à des résultats très-satisfaisants par leur exactitude. Ainsi, ayant obtenu 0«',471 d'argent déposé sur la lame négative, il a trouvé, en tenant compte de l'acide sulfurique formé par l'oxygène de l'air, que la quantité de cet acide correspondant à l'argent réduit était de 0^',1772, au lieu de 0'% 1744, qui avait été exactement l'équivalent de l'argent obtenu. La différence entre ces deux nombres est si petite, qu'on peut bien regarder comme démontré que la quantité d'oxygène qui, provenant de la décomposition de l'eau dans les couples, se combine à l'acide sulfureux, est équivalente i la quantité du nitrate d'argent qui est décomposé dans la pile.

Remarquons encore que dans les couples où entre l'acide nitrique y tels que celui acide nitrique et potasse, ce n'est pas seulement l'action de l'acide nitrique sur la potasse qui détermine le courant, mais surtout la présence de l'acide nitrique autour de la lame de platine, puisque, pourvu qu'on maintienne cette présence, on a presque autant d'effet en interposont une dissolution d'acide sulfurique entre l'acide nitrique et la potasse, et qu'au contraire l'intensité du courant devient très-faible en plaçant l'acide sulfurique en contact avec le platine et l'acide nitrique, entre la potasse et lui. Ces résultats

ÉLECTRICITÉ PRODUlTi; PAE i£S ACTIONS CHIMIQUES. 651

sont faciles à comprendre dans la théorie que qou$ avoQ9 donnée de la production de Vélectricité dans un couple vol* talque. L'action de Tacide nitrique, comme celle de Tacide sul* furique sur la potasse, produit un courant dans lequel Tacide prend l'électricité positive et Valcali la négative : ces deu^ électricités se réunissent immédiatement sur la surface même du contact des deux liquides à mesure qu'elles sont séparées ; mais si le circuit est fermé au moyen d*un arc métallique, ces deux électricités peuvent se neutraliser en traversant ce cir^ cuit; toutefois elles ne peuvent le faire qu'en décomposant Teau des dissolutions, et en particulier de celle de potasse. Or, cette décomposition est excessivement facilitée par la présence à rélectrode négatif d'un corps qui abandonne facilement son oxygène, tel que l'acide nitrique, et qui joue ainsi, dans ce cas, le même rôle que nous avons vu être joué par le peroxyde de plomb dans un couple zinc et platine. L'acide, comme le peroxyde, en se désoxydant au moyen de l'hydrogène de l'eau décomposée, ajoute encore à la force du courant. Il est facile de comprendre que Tacide sulfurique autour dé la lame de platine ne peut produire le même effet.

Nous n'avons parlé jusqu'ici que des effets électriques qui accompagnent l'action chimique mutuelle de deux dissolutions; mais cette action n'est pas la seule qu'une dissolution puisse éprouver. Ainsi, elle peut être décomposée sans que l'intervention d'une seconde dissolution soit nécessaire. C'est ce qui arrive, par exemple, quand on fait évaporer dans un creuset chauffé de l'eau qui tient en dissolution un corps étranger. M. Pouillet qui, le premier, a fait ce genre d'observation, se servait d'une capsule, et môme avec plus d'avantage d'une lame épaisse de platine légèrement creuse, qu'il faisait communiquer, après l'avoir chauffée au rouge, avec le plateau inférieur d'un condensateur, au moyen d'une tige soudée à ce plateau. Après s'être assuré que l'évaporation de l'eau pure ne dégageait pas d'électricité, il versait successivement dans le creuset quelques gouttes d'une dissolution, acide, basiqpe ou saline. Il observa qu'avec une dissolution de strontiane la capsule, au moment de l'évaporation, gardait l'électricité po-

sitive pendant que la vapeur emportait la négative ; il en fut de même des autres dissolutions alcalines. L'ammoniaque seulement présente un effet inverse, parce qu'étant plus volatil que l'eau, il emporte l'électricité positive, et laisse à l'eau, et par suite à la capsule, l'électricité négative. Avec les dissolutions acides , c'est l'eau , par contre , qui est positive , et l'acide prend l'électricité négative. Avec une dissolution de sel marin il en est de même. Il paraît donc, d'après ces diverses recherches, que les effets électriques dans les décompositions chimiques sont inverses de ceux qui ont lieu dans les combinaisons. C'est, du reste, ce que nous avions déjà fait remarquer en faisant un couple avec une lame de platine et du peroxyde de manganèse et du peroxyde de plomb plongés dans de l'eau acidulée. La décomposition du peroxyde produit un courant qui va en sens inverse de celui qui résulterait de l'oxydation du métal. On peut encore constater l'exactitude de ce principe en projetant du bicarbonate de soude solide dans la capsule de platine chauffée au rouge ; ce sel se décompose en laissant échapper de l'acide carbonique qui emporte l'électricité négative, tandis que la capsule prend un fort excès d'électricité positive.

M. Peltier, qui a étudié avec soin ce sujet, remarque que l'électricité ne se produit point dans les expériences que nous venons de rapporter pendant toutes les phases de l'évaporation, mais seulement au moment où le liquide, quittant l'état spbéroïdal, éprouve une espèce de crépitation. Il en conclut que l'électricité n'est dégagée qu'au moment où a lieu une décomposition chimique provenant de la ségrégation de l'eau combinée, et non pendant la séparation de l'eau surabondante.

M. Gaugain est plutôt disposé à voir dans ces divers phénomènes le résultat du frottement contre les parois du creuset des particules d'eau projetées au moment de la décrépitation. Son opinion est basée sur le fait que l'évaporation lente, qui est pourtant accompagnée aussi d'une décomposition chimique, ne produit aucun effet, et, de plus, sur ce que l'électricité développée dans ce genre d'action ne communique pas instantanément au condensateur le maximum de charge qu'il

comporte, ce gui serait le cas, s*il s'agissait d*uDe source électrique ayant son principe dans Faction chimique; au contraire, la quantité d'électricité croît jusqu'à une certaine limite avec la durée de l'action, et a une valeur invariable indépendante de rétendue des surfaces du condensateur, comme cela a lieu pour le frottement, tandis que lorsqu'il s'agit d'action chimique, non-seulement la charge est instantanée, comme nous venons de le dire, mais elle croit indéfiniment avec la surface du condensateur employé. C'est en opérant sur une dissolution de sel marin que M. Gaugain a fait ces observations. Il ne paraîtrait pas que l'électricité produite pût être due au frottement des particules du sel contre la surface du platine ; car l'expérience directe faite en soufflant du sel marin sec et en poudre contre les parois d'un creuset de platine chauffé au rouge, a montré que ce creuset se chargeait d'électricité positive, et non de négative. Ce serait donc uniquement au frottement de l'eau que l'effet serait dû. Mais alors pourquoi l'eau distillée ne le produirait-elle pas également , et pourquoi aurait-il lieu dans une capsule évasée aussi bien que dans une étroite , tandis qu'il n'y a d'électricité dégagée par le frottement de l'eau pure que dans le second cas , et non dans le premier?

Nous sommes donc disposés à croire qu'il y a bien un effet électrique produit dans les ségrégations chimiques, de même qu'il y en a un dans les combinaisons, et que si sa manifestation n'a lieu en général que lorsque Tévaporation est trèsrapide y cela tient , comme nous avons déjà eu l'occasion de le remarquer dans le paragraphe précédent, à ce qu'on évite mieux ainsi la recomposition immédiate des deux électricités.

C'est encore à la décomposition des dissolutions qu'on doit attribuer en très -grande partie les effets électriques qu'on, obtient en plongeant dans un liquide deux fils de platine liés aux deux bouts d'un galvanomètre, et dont l'un a été chauffé au rouge, tandis que l'autre est demeuré froid. Toutes les fois que le fil chauffé prend au liquide l'électricité positive, ou, ce qui revient au même, joue dans le couple le rôle de métal négatif, l'électricité provient de la décomposition de la dissolution et le

654 flOURGËS M l*<LieTRlGlTÉ.

fil joue le même rôle que jouait la capsule de platioe dans les eipériences précédentes; tandis que lorsqu'il prend l'électricité négative ou qu'il se conduit comme le métal positif^ il est probable que Télectricilé provient d'une action chimique exercée sur lui par la dissol ution . C'est en effet la conclusion qu'on peut tirer des expériences faites par M. Henrici sur ce sujet. Ainsi il a trouvé que, soit avec l'acide chlorhydrique, soit avec une solution de potasse, le fil chauffé prend bien l'électricité négative, preuve qu'il est attaqué; ce qui doit avoir lieu effectivement dans ce cas. Avec les acides sulfurique et nitrique soit concentrés, soit étendus, le fil de platine chauffé prend au contraire l'électricité positive, parce que ce sont les dissolutions qui sont décomposées sous l'influence de la chaleur du platine. En résumé, les effets électriques qui accompagnent les actions chimiques dans lesquelles les corps soumis à ces actions sont liquides, rentrent d'une manière générale dans les lois qui régissent les actions chimiques dans lesquelles l'un des corps est solide et l'autre liquide. Toutefois, comme pour percevoir l'électricité produite dans ces actions, il faut nécessairement employer un corps solide pour conducteur, il en résulte que quelque précaution qu'on prenne pour que ce corps soit inactif en le choisissant parmi les métaux inattaquables, tels que le platine, il n'est pas toujours possible d*éviter son intervention active, ce qui, dans ces cas-là, rend les phénomènes plus complexes. C'est en particulier ce qui résulte nécessairement de la circonstance que des lames métalliques inattaquables, aussi bien que celles qui sont attaquables, acquièrent une polarité secondaire, par le seul fait qu'elles ont transmis les courants développés dans les liquides. Nous allons voir dans le paragraphe suivant, qui est consacré à Tétude de cette polarité, comment on peut en tenir compte.

S s. Pro4«etloH d'éleetrlté 4aM« l>»etloM ckt»l««e éém Wt^mà&m •«r les eo«ehes mlBces doat «obé recoBTertes d«s umrimmmê w lides. — - Polarités «ecoadmlre*, pile à f as^ fer paMif .

Ritter avait observé qu'en formant une pile de disques de même métal, alternant avec des cartons humides, cet appareil

ÉLECTRICITÉ PftÔ^infi i»ÂÉ lis AdTIOltS CHIMIQUES. 655

inaciif par lui-même devenait dftpable de donner des effets semblables à oeax de la pile ordinaire, quand on TàTait interposé pendant quelques moments dans un circuit voltalque. L*action de cette pile, que Ritter avait appelée secondaire^ était d*autant plus forte que le courant qui Tavait chargée était plus énergique, que la surface des disques métalliques employés dans sa construction était plus considérable, et que le liquide, dont les cartons étaient humectés, était plus conducteur. Mais cette action n'était point permanente, elle cessait quand la pile avait fonctionné quelques instants. Yolta, ayant examiné les piles secondaires de Ritter, déclara que la pile ordinaire ne leur transmettait aucune charge, mais que leur efTet tenait à ce que le courant électrique, en les traversant, décomposait le liquide interposé entre les disques de métal homogènes, et recouvrait les surfaces de chacun de ces disques de deux solutions différentes. Tune acide, l'autre alcaline, quand le liquide employé était une solution saline, cas le plus fréquent. Cette opinion de Volta a été complètement confirmée par les recherches ultérieures et notamment par l'analyse détaillée que Marianini a faite des piles secondaires de Ritter. Le savant physicien italien a démontré que ce n'est point, comme Ritter l'avait cru, à la difficulté qu'elles opposent au passage de l'électricité^ que les piles secondaires doivent leur pouvoir électromoteur, puisque plus elles transmettent facilement le courant de la pUe active, plus elles se chargent fortement et facilement. Il a également prouvé que la cause de l'électricité que dégagent les piles secondaires est tout entière dans les altérations qu'éprouvent les surfaces des parties métalliques dans les portions où elles sont en contact avec les conducteurs humided, puisqu'on peut retourner et même changer ceux-ci sans détruire ni même diminuer le pouvoir de ces piles. Seulement cette altération n'est pas due, comme Marianini semblait le croire, à une modification physique qu'auraient éprouvée les surfaces métallliques, mais à une simple formation de dépôts provenant de l'action décomposante gercée par le courant transmis, sur le liquide de la pile secondaire; dépôts qui, par l'action chimique que le liquide exerce sur eux, sont l'origine de l'électricité dégagée.

656 SOURCES DB l'électricité.

Ajoutons encore, pour ne pas être appelé à revenir sur ce point peu important du reste, sauf, comme nous le verrons, en ce qui concerne l'influence qu'il exerce sur la force de la pile voltaïque, que la meilleure disposition à donner aux piles secondaires consiste à unir une série de vases remplis d'une dissolution conductrice, saline par exemple, par des arcs homogènes , de cuivre , môme d'or ou de platine (fig. 316) ; puis quand on a transmis à travers ce système de couples inactifs

Fîg. 346.

un courant qui doit avoir d'autant plus d'intensité que le nombre des couples inactifs est plus considérable , on trouve que la pile secondaire a acquis une charge électrique. Elle donne des signes de tension à ses deux extrémités et un courant capable d'agir sur Taiguille, de produire de la chaleur, ou même une étincelle et de décomposer l'eau. Seulement la nature de l'électricité accumulée à ses deux pôles , ainsi que le sens du courant qui s'établit quand on réunit ces pôles, indique que ses extrémités ont pris des électricités contraires à celles des pôles de la pile voltaïque avec lesquels elles, ont été mises en communication. C'est une conséquence évidente de la nature des dépôts que le courant initial a déterminés sur chaque partie de l'arc métallique, et du sens du courant auquel donne naissance l'action chimique du liquide sur ces dépôts respectifs.

Pour bien analyser cet ordre de phénomènes, il faut commencer par l'étudier sur un seul couple secondaire, et non sur une pile tout entière. Dans ce but on plonge dans un vase rempli d'un liquide conducteur deux lames du même métal; il est préférable d'employer le platine pour se mettre à l'abri de la réaction chimique directe du liquide sur le métal lui-même. On fait passer pendant quelque temps le courant d'une pile voltaïque à travers le liquide en se servant comme électrodes

des James de métal ; puis après avoir interrompu le courant, on met les lames en communication avec un galvanomètre, et aussitôt on observe un fort courant qui dure quelques instants et dont le sens est inverse de celui qui avait été transmis. On nomme secondaire ce courant par opposition à celui qui a chargé l'appareil et que Ton nomme primaire , et on désigne sous le nom de polarité secondaire^ comme nous l'avons déjà vu, la propriété qu'ont acquise les lames métalliques en transmettant le courant primaire.

Toutes les fois que le liquide électrolytique est une solution saline, le courant produit par les polarités secondaires est facile à expliquer, ainsi que M. Becquerel l'a le premier démontré clairement ; il se dépose en effet sur la surface de Télectrode négatif une couche d'alcali et sur celle de l'électrode positif une couche d'acide , qui , par l'action qu'exerce sur elles la solution, doivent produire un courant dirigé de l'alcali à l'acide dans le liquide, et par conséquent de la lame qui avait servi d'électrode positif à celle qui avait servi d'électrode négatif dans le fil du galvanomètre qui les unit. On peut produire le même courant sans employer la décomposition électrolytique, mais en plongeant simplement l'une des lames dans un acide, l'autre dans un alcali, et en les plaçant ensuite dans une dissolution conductrice, après les avoir unies avec les deux bouts d'un fil galvanométrique.

Il était moins facile d'expliquer la cause du courant secondaire développé quand les électrodes qui ont acquis la polarité sont simplement plongés dans l'eau pure ou acidulée, et où, par conséquent, le dépôt dont ils se recouvrent ne peut être que de l'oxygène ou de l'hydrogène. J'avais déjà, en 1826, constaté l'existence des polarités secondaires sur des lames ou des fils de platine quand la dissolution n'est que de l'eau légèrement acidulée avec de l'acide sulfurique. Je les avais attribuées à un état particulier de polarité qu'auraient contracté les électrodes eux-mêmes sous l'influence du courant; mais M. Becquerel ayant démontré que, lorsque le circuit est tout métallique, le phénomène n'a plus lieu, et que les électrodes ne le présentent que dans les parties de leur surface qui ont été en 11. 42

638 SOURCES pE hU^QTW^Ti-

cpntact avec lo liqqi^e élçctrolylique, il devenait oal^fel d'eu voir la cause dans 1q dépôt des petites couches gaaeuses sur l^ partie des électrode^ pu s'opère le dégagement des gax qui proviennent de la décomposition. C'e3^ M. Matteucci quille premier confirmé cette explication par des expériences directe^ faites avec de Teau très-pure. Il ^'est assuré que les polarité^ persistent sur les lames de platine très-longtemps, qu'on peut les détruire eu chauffant ces lames au rouge, et qu'une seule lame suffit pour exciter le courant quand on l'emploie avec une autre qui n'a pas servi d'électrode; mais cependant, dans ce cas, la lame sur laquelle l'hydrogène s'est déposé, donne un effet plus prononcé que celle où le dépôt s^ été de l'oxygène.

Pour montrer qu'il y a effectivement une couche d'hydrogène adhérente à une lame qui a servi d'électrode négatif, et une d'oxygène à une lame qui a servi d'électrode positif, M. Matleucci introduit la première dans une petite cloche graduée remplie d'oxygène , et la seconde dans une clocj^e sçœ* blable remplie d'hydrogène ; dans chacune des clocl^es il y a une diminution de vplume qui ne peut provenir que de la combinaison de l'oxygène et Je l'hydrogène cgnlenus 4î^ns les deux cloches, respectivement avec l'hydrogène et l'oxygène restes adhérents aux lames. Dans une expériepce, la diminu*^ tion fut de tu de centimètre cube dans l'oxygène, ei de t\ de centimètre cube dans l'hydrogène. On peut se rappeler que j'ai obtenu un résultat semblable en renversant la direction du courant dans la décomposition électrolylique de l'eau acidulée, et en montrant que les quantilés de gaz dégagées sont moindres qu'elles ne devraient Têtre, quand on prend pour électrode négatif la lame qui a servi d'électrode positif, et réciproquement '. Du reste, M. Matteucci a réussi également dans ce cas, comme il l'avait fait pour le cas des dépôts alcalios et acides, à démontrer, par une expérience directe, que le coura^lt est bien dû aux couches d'hydrogène et d'oxygène que détermine la décomposition électrolytique de l'eau. Il a placé ddO$ ce but des lames de platine dans de l'hydrogène et dan^ de

\ Vq|PZ plud liHMt tûfneU* page 353.

l'oxygène très-purs s puis, après les en avoir retirées et les avoii* unies au âl d*un galvanomètre, il les a plongées dans de Teau distillée et a obtenu des déviations qui ont été jusqu'à 90*. Le courant va toujours dans le liquide de la lame qui a été dans rhydrogène à celle qui a été dans Toxygène. Les couches de gaz obtenues de cette manière sont aussi adhérentes quecelles que détermine la décomposition électrolytique ; il faut seulement laisser les lames dans le gaz environ dix minutes pour avoir le maximum d'effet. On peut aussi obtenir un courant en n'employant qu'une lame qui a été plongée dans Vhydrogène ou dans Toxygène, et eiv l'unissant avec une autre qui n'a été mise en contact avec aucun gaz. Il est nécessaire de se servir dans ces expériences de lames de platine ou d'or, et de s'assurer, avant de leur donner la polarité secondaire, qu'elles ne produisent par elles-mêmes aucun courant.

M. Schoenbein, dans les nombreuses recherches qu'il a faites sur ce sujet, a remarqué que si Ton sépare en deux compartiments par une cloison poreuse, le vase dans lequel on décompose électrolytiquemenl de Veau distillée, on obtient un courant très-prononcé en plongeant dans Teau de chacun de ce§ compartiments une lame de platine qui n a point servi d' électrode, et il s'est assuré que cette propriété appartient à l'eau du compartiment où s*est dégagé l'hydrogène, car elle subsiste quand on transporte cette eau dans un autre vase, où elle est en contact par l'intermédiaire d'une autre membrane avec de l'eau chimiquement pure. L'eau dans laquelle l'oxygène avait été dégagé ne possède point la même propriété. Celle-ci provient donc évidemment de l'hydrogène dissous dans l'eau; et, en effet, il suffit pour la développer de faire dissoudre artificiellement de l'hydrogène dans de l'eau pure^ sans avoir besoin d'employer pour cela la décomposition élect|\)lytique. Il est indispensable pour réussir que la lame métallique qui plonge dans l'eau hydrogénée soit de platine; celle qui plonge dans l'eau, soit oxygénée, soit pure, peut être indifféremment de platine, d'or, ou même d'argent :1e courant marche toujours directement de l'eau où l'hydrogène est dissous à l'eau qui est en contact avec la première par l'in-

6t)U SOURCES DE l'électricité.

termédiaire de la cloison poreuse. M. Schoenbein a encore observé que Veau dans laquelle on a fait dissoudre de l'oxygène soit directement, soit en y transmettant un courant dont l'électrode positif est en contact avec elle , est complètement inactive avec TeaU ordinaire, même dans le cas où le circuit est fermé par des lames de platine qui plongent dans les deux liquides. Cependant le platine et For qui ont servi d'électrodes positifs dans l'eau, acquièrent ainsi une polarité secondaire très-prononcée, polarité qui ne leur est point imprimée par leur simple contact avec l'oxygène, contrairement à ce qu'avait observé M. Matteucci. M. Schoenbein croit avec raison que cette polarité négative est communiquée au platine et à l'or par une coucbe d'ozone, soit oxygène ozone, qui se dépose à leur surface, car il peut imprimer la même propriété à ces métaux en les plongeant simplement pendant quelques instants dans de l'air ozone au moyen du phosphore. De l'eau qu'on a agitée dans un grand flacon rempli d'air ozone donne, avec de l'eau pure et des lames de platine qui n'ont point été polarisées, un courant qui va de l'eau pure à l'eau ozonée. Le phénomène se passe comme dans le cas où l'eau tient en dissolution du chlore, du brome ou de l'iode; substances qui, comme l'ozone, impriment au platine et à l'or, quand elles forment un dépôt sur leur surface, une polarité négative. En général, comme M. Schoenbein l'a observé le premier, du platine plongé dans de l'eau qui tient en dissolution du chlore, du brome, de l'iode ou même de l'ozone, se comporte vis-à-vis du platine qui est plongé dans de l'eau pure séparée de la première par une simple cloison poreuse, comme un peroxyde (le peroxyde de plomb) qui formerait un couple avec une lame de platine dans de l'eau ordinaire ou légèrement acide. Il aurait semblé au premier abord que le platine plongé dans les dissolutions que nous venons de nommer, aurait dû au contraire se conduire comme un métal positif, à cause de l'action chimique qu'il doit éprouver de leur part. Mais le phénomène est tout différent; sous l'influence du platine, le chlore, le brome, l'iode, décomposent l'eau comme le fait un peroxyde, et il est facile de voir qu'alors la chaîne électrolytique s'établit

de telle façon que le courant marche dans le liquide de la lame de platine qui plonge dans Teau pure à celle qui plonge dans la dissolution, tous les hydrogènes des molécules d'eau étant tournés du côté de celle-ci et les oxygènes du côté de Tautre. L'oxygène ozone se conduit comme le chlore, le brome et l'iode, tandis qu'il n'en est pas de même de l'oxygène ordinaire, ce qui tient à ce que le premier décompose l'eau sous l'influence du platine et non le second. On trouve dans cette propriété générale l'explication du fait observé par plusieurs physiciens, que la dissolution du chlore, du brome et même de l'iode, facilite la production de l'électricité dans un couple qui plonge dans ces dissolutions, ainsi que la décomposition de Teau dans laquelle on dissout ces substances. En effet, c'est une force chimique qui s'ajoute à celle du métal négatif du couple ou de l'électricité négative de la pile , pour séparer l'hydrogène de son oxygène dans chacune des molécules du filet d'eau, qui est déjà polarisé par le métal positif du couple ou par l'électricité positive de la pile.

M. Grove a analysé avec beaucoup de soin les phénomènes qui nous occupent et en a tiré les conséquences les plus remarquables. Il a le premier montré que l'action de l'hydrogène et de l'oxygène sur l'eau, sous l'influence du platine, pouvait donner naissance à un courant constant et non

^f Vi

pas seulement à des courants d'une durée plus ou moins courte. Dans ce but, il a pris deux tubes fermés à leur partie supérieure et renfermant chacun une lame de platine pouvant communiquer extérieurement au moyen d'appendices g et g' (fig. 317). Il a rempli ces deux tubes d'eau acidulée, puis a introduit de l'hydrogène dans l'un, de l'oxygène dans l'autre, en ayant soin que la lame de platine fût plongée moitié dans le gaz, moitié dans le liquide; les deux tubes Fig. 347. étant alors mis en communication , au

moyen d'une dissolution d'acide sulfurique dans laquelle ils plongeaient par leur partie inférieure, on a obtenu un courant

(^()2 SOURCES DE l'électricité.

conslant et prononcé en réunissant parle fll d'un galvanomètre les deux lames de platine. Il faut que ces lames aient été préalablement bien décapées; on peut remplir les tubes des gaz voulus en faisant passer à travers le liquide un courant voltalque d'une force suffisante auquel les lames servent d'électrodes. Si Ton a soin de laisser subsister longtemps de suite la communication métallique entre les lames de platine, ce qui maintient le courant, on voit graduellement Toxygène et l'hydrogène diminuer dans les deux tubes, dans la proportion de i volume d'oxygène pour 2 d'hydrogène.

M. Grove ayant reconnu que l'action ne peut avoir lieu qu'à l'endroit où le liquide, le gaz et le métal sont en contact, chercha à obtenir une surface d'action aussi grande que possible. Dans ce but, il employa des lames de platine platiné, c'est-àdire recouvertes d'une couche mince pulvérulente de platine, suivant le procédé de M. Smèe *. Les premières expériences furent faites avec des fils de platine au lieu de lames, et ayant réuni voltaïquement cinquante couples semblables, de façon que le fll plongé dans l'hydrogène de l'un communiquât Avec le fil plongé dans l'oxygène de l'autre^ on parvint à obtenir une plie dont les pAles faisaient diverger un électroscope à feuilles d'or; ces mômes pôles, lorsqu'ils étaient terminés par des pointes de charbon, donnaient entre eux une étincelle visible en plein jour; la pile produisait une secousse qui pouvait être sentie par cinq personnes réunies ensemble, pouvait décomposer l'iodure de potassium, l'acide chlorhydrique, l'eau acidulée avec Tacide sulfurique , agissait sur l'aiguille aimantée, etc. Les effets étaient les mêmes, que la pile fut chargée par de Toxygone et de l'hydrogène provenant de la décomposition éleclrolytique dereau,ou par de l'oxygène et de l'hydrogène préparés par des procédés purement chimiques. Cette nouvelle pile ou batterie fut nommée pile ou batterie à gaz par M. Grove qui lui donna différentes formes dont la der-

< Ce procédé consiste à se serrir des lames de platine qu'on veut platiner, eomme d'électrodes négatifs dans nne dissolution de chlorure d^or ; elles se re- Miitrèni bientôt d'Un dépôt de plûtlnc pur, mais à Vétat d'une grande dirtrton.

Gaogle

nlère, à laquelle il s'est arrêté, nous paraît la plus convenable. Voiri sa description :

Chaque auge est formée (lig. 318) d'un flacon a en verre à trois embouchures semblable aux flacons de la fig. 310, qui nous ont servi dans la construction de la pile destinée à établir la loi des équivalents dans l'intérieur même de la pile, lin bouchon en verre h ferme l'embouchure du centre; des tubesoet As' ajustent exactement dans les deux autres ouvertures au moyen de bourrelets en Vt^rre qui font corps avec ces tubes et qui sont usés extérieurement à l'émeri comme le bouchon de l'ouverture; chaque tube contient une lame de platine platiné qui est un peu moins longue que le tube, et qui se termine Fig. 318.

supérieurement par un fil de platine fort; ce Bl traverse le haut du tube dans lequel il est hermétiquement scellé, et porte un petit

godet en cuivre qu'on remplit de mercure * qui sert à établir, au moyen de fils métalliques recourbés, la communication entre

* On peut avantageusement remplacer tes godets par de petites pinces métal-

664 SOURCES D£ l'électricité.

les couples successifs, comme on le voit dans la fig. 319. Pour introduire dans les tubes l'eau acidulée, ou commence par en remplir complètement le flacon , puis on le retourne en ayant soin de retenir avec les doigts le bouchon du verre et les tubes; ceux-ci étant en bas se remplissent bientôt du liquide , surtout si on a soin de l'agiter un peu pour chasser l'air. Enfin on introduit les gaz dans chaque tube^ soit au moyen d'un tube recourbé qui communique au récipient où est le gaz, soit, ce qui est plus commode, en opérant au moyen d'une pile ordinaire la décomposition de l'eau dans chaque flacon. Comme il ne faut que moitié moins d'oxygène que d'hydrogène , l'un des tubes est plus étroit que l'autre, et c'est dans celui-là qu'il faut avoir soin d'introduire l'oxygène. Du reste, les tubes sont gradués avec soin de manière à pouvoir mesurer les volumes gazeux. L'avantage de cette disposition de la pile à gaz est, d'abord , qu'on peut en plongeant le flacon dans la cuve pneumatique en détacher chaque tube pour mesurer et examiner le gaz qu'il renferme ; c'est en outre que l'intérieur du flacon est parfaitement imperméable à l'air, et enfin qu'étant exclusivement composé de verre et de platine, il peut renfermer des liquides électrolytiques de toute espèce, même les plus corrosifs. Un seul couple de la pile à gaz construit d'après la description que nous venons d'en donner suffit pour décomposer l'iodure de potassium; il n'en faut que quatre pour décomposer l'eau acidulée du voltamètre. Avec deux couples la décomposition s'opère assez vite pour produire dans une expérience, au bout de trente-six heures, 34 cent, cubes de mélange gazeux dans le voltamètre; en même temps le liquide a monté dans chacun des tubes à gaz hydrogène de la pile, de 24 cent, cubes, et dans chacun des tubes à gaz oxygène, de 1 1 cent, cubes, ce qui fait en tout 35 cent, cubes de gaz qui ont disparu dans chaque couple ; quantité presque exactement équivalente à celle qui a été dégagée dans le voltamètre. Souvent il disparaît dans les couples un peu plus d'hydrogène que la quantité équivalente à celle de l'oxygène absorbé , ce qui tient à la combinaison qui s'opère sous l'influence du platine entre l'hydrogène qui est dans le tube et Toxygène dissous dans l'eau. Cette espèce d'action locale

ÉLECTBIGiTÉ PRODUITE PiiR LES ACTIONS GHIMIQUSS. 665

a lieu également que le couple fasse partie du circuit Yoltalque ou ne soit pas en activité.

Pour démontrer Texactitude de cette explication » il faut chasser de la dissolution acide, autant que possible , tout Tair qui y est dissous, et pour cela ilsuffit, après avoir fait bien bouillir cette dissolution, de placer dans le vide Tauge et les deux tubes qui la contiennent, pendant vingt-quatre à quarantehuit heures. On remplit ensuite, au moyen d'un courant voltalque, Vun des tubes d'oxygène, et l'autre d'hydrogène; puis, après avoir laissé l'appareil, pendant deux ou trois semaines,sans le toucher, on trouve que le volume d'hydrogène a encore un peu diminué, mais bien moins que quand on n'a pas chassé l'air; le volume de l'oxygène n'a pas changé. On prend, par contre, une autre auge, et, loin d'en chasser l'air, on y met aussi peu de liquide que possible, seulement ce qu'il en faut pour que les tubes puissent tremper dans la couche liquide par leurs extrémités inférieures; le reste du flacon est rempli d'air atmosphérique, mais cet air ne communique point avec l'air extérieur, le flacon étant hermétiquement fermé. Au bout de douze à quinze jours, on peut constater que l'hydrogène a considérablement diminué : dans une expérience il avait diminué de 32 centimètres cubes ; et si on introduit dans l'auge, au moment où elle s'ouvre, une allumette enflammée, on la voit s'éteindre immédiatement, parce qu'il ne reste que de l'azote dans l'air de la partie supérieure du flacon, et que l'oxygène de cet air a été graduellement absorbé par le liquide pour venir se combiner avec l'hydrogène. Ainsi l'hydrogène, sous l'influence du platine, se combine avec l'oxygène dissous dans le liquide avec lequel cet hydrogène et ce platine sont en contact, et le liquide, reprenant de l'oxygène à mesure que le sien disparaît, peut ainsi l'enlever graduellement presque en entier à de l'air atmosphérique qui est en contact avec lui'»

1 M. GroTe a essayé d*appliquer cette propriété à la détermination eudiométrique de la quantité d'oxygène que renferme l'air. Dans ce but il place dans une auge étroite» où il y a de Tacide sulfurique étendu, deux tubes étroits de tS à 20 centimètres de longueur remplis d'air atmosphérique; ces tubes portent une graduation. On place dans Tun des tubes une lame de platine plaUnée

666 SOURCES DE l'ÉLECTËICITÉ.

M. Grove a réussi a obtenir, par cette action Seule , un courant suffisamment énergique, en supprimant Voxygène dans la pile à ga2 et en le remplaçant simplement par de Teau acidulée; TefiFel en est d'abord presque aussi fort que celui de la pile où Sont également les deux gat , mais Vaction diminue rapidement, tandis qu'elle est constante dans l'autre.

M» Scboenbein attribue le dégagement de l'électricité dans la pile à gaz de Grove à l'hydrogène, et par conséquent à l'action chimique qui a lieu entre lui et l'eau acidulée ; il estime que l'oxygène en contact avec le platine ti'a pour effet que de dépolariser ces lames sur lesquelles l'action voltaîque atnène constamment , pendant que la pile est en activité, de Thydrogène, qui alors, au lieu de rester en couche mince sur le métal, est enlevé par l'oxygène qui s*y trouve, en se combinant àVôc lui. Il doit nécessairement en résulter que l'efibt de la bile ft'est plus affaibli comme lorsque Thydrogène demeure adhérant au platine; Mais, tout en admettant la réalité de l'effet signalé par M. Scboenbein, ne peut-on pas dire que la combinaison chimique de l'oxygène avec Thydrogène naissant en même temps qu*elle dépolarise le platine, contribue à la production de l'électricité comme le peroxyde de plomb qui reoouvre le platine dans les couples zinc et platiné, ainsi que nous l'avons vu plus haut. Du reste, la présence de l'oxygène est nécessaire à la production du courant. Ainsi M. Grove s^esl assuré que, dans la pile où on le remplace par la dissolution d*acide sulfurique, il n'y a pas d'effet produit si les couples étant placés dans une atmosphère d'azote, il ne peut y avoir d'oxygène dissous dans le liquide. Il a d'ailleurs montré qu^on peut former également une pile active avec l'un ou l'autre d^ deux éléments gazeux, soit en remplaçant l'oxygène par un

qui eH mise en commutiicatioti ttiétallique avec une lame semblable placée dans UD tube plein de gaz hydrogène qui plonge dans le même vase ; l'autre tabe plêftt d'Air ftett seulement à déterminer combien il s'en est dissous pendant la dorée de rêtpériênce. Dans nné expérience qui avait duré deux jours, le liquide avait monté de tt divisions dané le premier tube, de 1 dans le second, ce qui d<mA6 11 pour lOD pour la quantité d'otygènê qui M tfbuve dans une certaine qtiÉfitlté d'flit. Au bout de plusieurs jours lê rësuttAt n'ftvâtt [>às ôbangé.

éleclrolylequi ait beaucoup d'affinité pour l'hydrogène, tel que l'acide nitrique; soit en remplaçant l'hydrogène par un éleeirolyte qui ait beaucoup d'affinité pour l'oxygène, tel que le protosulfate de fer. Il est vrai que la pile à acide nitrique et à hydrogène est plus forte, et surtout plus constante, que celle à oxygène et à prolosulfate de fer; mais cela tient à la nature de l'action chimique et à ce qu'une grande partie du protosulfate passe à l'état de sulfate de peroxyde par l'effet direct de l'oxy*gène de l'air; ce qui diminue l'action de l'oxygène de la pile. Nous pouvons donc regarder le6 deux gaz comme contribuant directement l'un et l'autre à l'effet voltalque dans la pile à gaz. Quant à la théorie de cette pile, elle est etactement la même que celle que nous avons exposée pour led piles dans lesquelles les métaux sont les éléments actifs. L'hydrogène adhérent à la surface du platine dans la ligne de contact entré cette surface et lé liquide, polarise les filets de ce liquide, de façon que les oxygènes négatifs de toutes leut^ particules sont tournés de son côté et les hydrogènes positif^ de l'autre; l'oxygène adhèrent à là surface du second platine produit sur les mêmes filets un effet analogue, qui s'ajoute au premier puisqu'il agit dans le même sens. Quand on unit métalliquement les deux lames de platine, l'électricité négative libre de la lame qui est en contact avec l'hydrogène se réunit avec la positive de celle qui est en contact avec l'oxygène; la décomposition et la recomposition des molécules successives des filets s'opèrent, et en même temps que l'oxygène de Tune des tnolécules extrêmes se combine avec l'hydrogène adhérent au platine, l'hydrogène de l'autre molécule extrême se combine avec l'oxygène adhérent à Vautre platine. Ajoutons, à l'appui de la théorie que nous venons d'exposer, que M. Grove a démontré par des expériences directes que la partie active dans la pile à gaz ce sont les portions du platine, qui dans chaque tube affleurent le liquide à mesure qu'il s'élève dans le tube; et c'est en effet les seules où il puisse y avoir contact à la fois entre le liquide et le gaz adhérent au platine '.

» Cependant II résulte d'une observation de U. JàcobI, conflrtttée pâf M. Pot['

668 SOURCES D£ L*ÉLEGTBlCITi.

Celte affinité à distance, comme M. Faraday Ta si bien caractéiiséOy qui s'exerce par Tintermédiaire des molécules liquides, interposées d'une part, et de l'arc métallique qui les unit d'autre part, entre Vhydrogène et l'oxygène qui sont séparés par le liquide, peut avoir lieu à des distances infiniment petites et constituer, comme dans les couples voltalques ordinaires, l'action locale; c'est ce qui arrive quand le liquide en contact avec l'hydrogène renferme de l'oxygène dissous. Les molécules d'eau polarisées par l'hydrogène qui adhère au platine dans la portion où ce platine affleure la surface du liquide, trouvent de l'oxygène sur le platine au-dessous de celte surface; voilà aussitôt un petit circuit moléculaire formé. Ce n'est donc point l'oxygène dissous qui se combine directement avec Thydrogène libre; mais cet oxygène sert à former un circuit actif analogue à celui qui a lieu dans le couple ordinaire, avec la seule différence qu'il est moléculaire et que l'arc métallique qui entre dans sa formation n'est qu'une petite portion de la surface du platine placé dans le tube à hydrogène ; c'est de même l'oxygène, adhérent à la lame de platine placée dans la dissolution d'acide sulfurique, qui sert à la production du courant, quand on remplace par cette dissolution l'oxygène des tubes. Cet oxygène est inutile, lorsqu'au lieu d'une dissolution d'acide sulfurique on prend de Tacide nitrique qui lâche si facilement son oxygène, que son emploi est préférable pour la force de la pile, à celui de l'oxygène lui-même. En effet, trois couples suffisent dans ce cas pour décomposer l'eau, tandis qu'il en faut quatre avec la pile à gaz oxygène. Le peroxyde de plomb produit un

gendorff, que la combinaison de l'oxygène et de Thydrogène sous nnAoenee do platine peut avoir lieu quand même ces gaz ne sont pas immédiatement en contact avec le liquide, et en sont séparés par le liquide électrolytique. Ainsi M. Poggendorff ayant dégagé 56 centimètres cubes de mélange gaseux dans on Toltamètre à lames nouvellement platinées, en ayant pris soin que les lames restassent toujours au-dessous du niveau du liquide, il observa que la réabsorptioa des gaz se faisait avec une vitesse immense, tellement que dans quelques instants plusieurs centimètres cubes avaient disparu ; la réabsorptton se ralentissait ensuite, mais elle finissait cependant par s*opérer entièrement. Il résalte de ce fait que la combinaison ne se fait pas exclusivement à la place que M. Grove lui a assignée; circonstance du reste peu importante.

effet encore plus grand; un seul couple, hydrogène et platine recouvert de peroxyde de plomb, décompose facilement Teau. Ajoutons que dans la pile à gaz, Toxygène au lieu d*étre simplement adhérent, est très-probablement combiné avec le platine de manière à former un oxyde facilement réductible; c*est ce qui résulte de Texamen de toutes les circonstances qui facilitent Faction de Fappareil telles en particulier que Tétat pulvérulent du platine, et ce qui est d*ailleurs d'accord avec les faits que nous avons déjà rapportés en faveur de l'oxydation du platine ^

La pile à gaz deGrove nous présente un exemple frappant, et je dirai piquant, de la loi des équivalents de Faraday. Nous voyons la combinaison d'un équivalent d'hydrogène et d'un équivalent d'oxygène produire un courant capable de décomposer un équivalent d'eau, c'est-à-dire une quantité d'eau précisément égale à celle dont la formation a donné naissance à ce courant. Au premier abord on ne conçoit pas que la force que produit la formation de l'eau soit suffisante pour surmonter la force par laquelle ses molécules constituantes sont déjà unies. n est facile de répondre à cette objection en ce qui concerne la décomposition de l'eau dans le voltamètre, car une décomposition ne peut avoir lieu qu'autant qu'il y a plus d'un couple, au moins quatre, et que par conséquent nous avons quadruplé, conformément à la théorie de la pile, la force décomposante. S'il s'agit d'un seul couple dont les lames de platine sont unies métalliquement, l'objection est plus spécieuse et elle a été proposée par M. Grove lui-même. Cependant il faut remarquer que chaque molécule des filets d'eau interposés çntre les deux lames du couple, est soumise à deux forces décomposantes qui agissent dans le même sens, l'une qui tire l'oxygène du côté de la lame de platine où est l'hydrogène , l'autre qui tire l'hydrogène du côté de la lame de platine où est l'oxygène. Ce que ne peut pas faire l'une de ces actions quand elle est seule, ainsi que le prouve l'expérience*, les deux réunies

* Tome n, page 354.

' En effet on n*obtIent Jamais de courant, ni par conséquent de décomposition

ti7U sovuçis yi ^'iiEçimicixi.

rop^rent, car »i oq prond Tunç 4?^ mqlécule^ d'^u ^%m U filet, il #st facile de voir quç TaffiDité de son bydrogèaa pour çoû oxygène est combattue à la fois par la force avec laquelle son hydrogène e9t lire par ToxygèDe de la molécule suivante et par celle avec laquelle son oxygène est tiré par Thydrogène de la molécule précédente, et ainsi de suite pour toutes les autres.

M. Grove a fait un très-grand nombre d*expériences aur la pile à gaz en remplaçant Toxygène et Thydrogène, soit séparé* ment, soit simultanément, par d*autres substances gaxeuses. Les expériences ont toutes donné des résultats parfaitement conformes à la théorie que nous avons exposée. Ainsi, Vazote mis à la place, soit de Toxygène, soit de Thydrogène, n'a produit aucun effet. Le protoxyde d*azote associé avec Toxygène n*en a point produit non plus de sensible; il n*en a pas été de même du deutoxyde qui donne avec Toxygène un léger courant, et diminue quand le circuit est longtemps fermé, dans la proportion de 4 volumes de deutoxyde pour 1 d'oxygène. Associés avec l'hydrogène les deux gaz produisent un courant prononcé; le volume du deutoxyde diminue de moitié, et le résidu gazeux est de TazQte; le volume augmente ensuite graduellement par r^iddilion de Thydrogèpe; le protoxyde ne subit pas de changement de volume, mais son changement chimique est accusé par l'absorption de l'hydrogène qui forme le couple avec lui. Le gaz oléfiant semblq donner un courant continu avec Toxygène, mais très -faible. Les gaz qui paraissent être les plus efficaces sont d'une part l'oxygène et le chlore, d'autre part l'hydrogène et l'oxyde de carbone. Le chlore et l'hydrogène forment une combinaison si forte, que deux couples suffisent pour décomposer l'eau dans le voltamètre; le chlore et Toxyde df carbone produisent également des effets considérablea, quoique moins énergiques que le chlore et l'hydrogène. Mais l'extrême solubilité du chlore rend son emploi peu satisfaisant

de rélectrolyte avec un seul couple qaaDd on supprime rhydrogène en ne laissant que loxygëne, ou quand, en ne laissant que Thydrogène, on a soin de cbaiser tout Toxygène qui ^ofait se trouver dissous dans le liquide.

ÉLECTRICITÉ BaQBVIl'^ H^ W AÇTIÇBI» CHIMIQUES. Q^t

PQur la prodqoUpn d'up courant, de qu^}qu« durée, i^'oxygènfi el Toi^ydè de carboae sont des qu^iire combiDaisoni qu'où pisul faire avec les qiialre ga^ indiqués plus haqt, cal)a qui a le ipoios d'énergie; cependant une pile de dix couples chargée ainsi dé-^ compose Viodure de potassium et un peu d'eau du voltamètre*

M. Gro\e, ayant constaté que Tazote était inactif, essaya de s'en servir comme dissolvant de quelques corps, tels que le pbos* phore et la soufre. Dans ce but, après avoir rempli d'azote Vuq des tubes du couple et Vautre d'oxygène, il introduisait le phosphore ou le soufre dans l'azote au moyen d'une tige terminée par une petite capsule, dans laquelle il logeait la substance, l^e couple ainsi formé (fig. 320) donnait un fort courant; seulement quand le corps introduit était du soufre, il fallait élever la température, ce qu'on faisait au moyen d'un simple anneau de fer muni d'un manche qu'on pas- ^it par-dessus le tube contenant le soufre et l'azote, après l'avoir assez fortement chauffé pour amener 1q soufre à l'état liquide. Dans ces expériences ce sont les vapeurs Fig. 990. de phosphore et celles de soufre qui, logées dans l'azote inac* tif, jouent le rôle que jouait l'hydrogène dans la pile à gaai et sa combinent à distance, sous l'influence du platine, oomma le faisait ce gaz, par l'intermédiaire (Ju liquide çlectrolytiqua, avec l'oxygène enfermé dans l'autre tube. Des piles de dix CQuples montées avec oxygène et vapeur de phosphore décomposent l'eau; et on trouve, en pesant le phosphore avant et après l'expérience qu'on fait durer d'autant plus longtemps que la température extérieure est plus basse, et en mesurant de même le volume de roi:ygène, que ce gas^ et le phosphore qnt diminué à peu près dans un rapport égal à celui de leurs équivalents, et à l'équivalent de Teau décomposée par le courant.

n est donc maintenant bien établi, par les recherches de M. Grove, que l'action des fluides élastiques, dans leur contact

672 sovBGis DE l'électricité.

avec un liquide électrolytique, peut, sous rinfluence du platine, développer un courant électrique, et que cette action électro-chimique est soumise aux mêmes lois que les autres, et en particulier à la loi des équivalents. Quant à la force de cette action, elle dépend non-seulement de la nature du gaz et du liquide électrolytique, mais aussi de celle du métal dont la présence détermine l'action chimique. Le même métal varie à cet égard avec la nature de sa surface. Ainsi M. Poggendorff a remarqué que des lames de platine bien polies peuvent acquérir un maximum de polarisation supérieur à celui des lames platinées, mais que le maximum est plus vite obtenu avec ces dernières , et qu'il varie moins par le changement de la force du courant qui produit la polarisation, que celui des lames polies. En effet, le courant produit par les couches de gaz dont sont recouvertes les surfaces des électrodes qui ont servi à la décomposition, et qui ont acquis ainsi les polarités secondaires, varie avec la force du courant qui a produit ces polarités. C'est ce que nous verrons dans le paragraphe que nous consacrerons à la mesure des forces électromotrices, en exposant comment on est parvenu à déterminer celle des gaz dans les diverses conditions où ils peuvent se trouver, de la même manière qu'on a déterminé celle des solides; nous verrons également l'importance que présente cette détermination dans l'appréciation de la force électromotrice des piles, et dans celle de l'influence qu'exerce sur cette force Tinterposition dans les piles de couples inactifs; car les polarités secondaires qu'acquièrent les métaux qui ont fait partie d'un circuit sont presque toujours dues à des couches gazeuses déposées à leur surface parle courant, et par conséquent leur influence, qui tend à produire un effet contraire à celui du courant qui leur a donné naissance, ne peut être exactement évaluée qu'autant qu'on connaît la force électromotrice des gaz '.

* Il peut arriver que dans certains gax» la puissance d*une couche de gas sur la surface d'un métal, au lieu de diminuer augmente la force électromotrice de ce métal ; ainsi, comme l'a observé M. Buff» quand on a fait déposer sur la surface du sine une couche mince d'hydrogène, en s'en servant comme d'électrode négatif dans la décomposition de Teau, cette lame devient fortement positive par

Toutefois nous pouvons dès à présent nous rendre compte de l'influence de certaines 'causes sur la diminution de la résistance que présentent à la transmission du courant, les électrodes qui servent à la décomposition de Teau acidulée dans les voltamètres. Ainsi, lorsqu'on décompose Teau avec un seul couple à acide nitrique, et même à peroxyde de plomb, Faction est bien vite arrêtée ou extrêmement affaiblie par Teffet de la polarisation des électrodes qui exercent une force électromotrice opposée à celle du couple : or il suffit, pour lui redonner toute sa vivacité primitive, de changer le sens du courant dans le voltamètre, parce qu'alors on fait agir les deux forces électromotrices dans le même sens. Mais bientôt la nouvelle polarisation qu'acquièrent les électrodes affaiblit de nouveau le cou-, rant, de sorte que, pour lui rendre de nouveau son pouvoir, il faut encore changer sa direction. En déterminant donc ces alternatives dans la direction du courant, on obtient facilement une décomposition assez forte de Teau du voltamètre au moyen d'un seul couple. On peut se servir d'un commutateur mu par l'action elle-même, en lui imprimant le mouvement nécessaire au moyen d'un électro-aimant placé dans le circuit, et qui est disposé de façon que lorsque sa puissance diminue par l'affaiblissement même du courant, son armure, en se détachant , fasse marcher le commutateur. M. Grove a trouvé de l'avantage à interposer entre le couple et le voltamètre deux larges lames de platine plongeant dans de l'acide sulfurique étendu qui, sans dégager de gaz visible, sont polarisées par le courant ; ce sont sur ces lames qu'agit le commutateur, de façon que c'est leur force électromotrice qui s'ajoute à celle du courant, ce qui fait que celui-ci va toujours dans le même sens dans le voltamètre proprement dit. Trois expériences faites avec un seul couple à acide nitrique ont donné dans le même temps au voltamètre :

Sans lames de platine interposées. . . ^^, À

Avec lames interposées 1««, 6

Avec lames et commutateur 3<^, 7

rapport à une autre semblable qui n*a pas été placée dans les mêmes condiUoos ; ce qu'on constate soit par la charge qu^elles donnent au condensateur, soit par le sens du courant qu'elles produisent en formant un couple.