CHAPITRE V

Des effets électro-chimiques produits dans les corps organisés et les substances organiques sous l'influence de couiants.

Du dégagement cV électricité dans lacté de la végétation.

Avant d'exposer les changements qui s'opèrent dans les corps organisés et les substances organiques quand on les soumet à l'action de l'électricité, nous croyons nécessaire d'indiquer les moyens à l'aide desquels on parvient à reconnaître, dans tous ces corps, la présence de l'électricité, qui d'effet peut souvent devenir cause. Mais auparavant, rappelons-nous le principe que nous avons posé, et dont voici l'énoncé : Toute réaction chimique donne lieu à un dégagement d'électricité soumis à des lois telles, que dans les combinaisons l'acide dégage de l'électricité positive et l'alcali de l'électricité contraire. Dans les décompositions, c'est l'inverse. Faisons-en une application aux végétaux. Les liquides qui humectent les tissus ne sont pas tous homogènes. La sève qui n'est pas évaporée par l'action de l'air dans les feuilles ne jouit pas de la même propriété que celle qui est élaborée; séparée par une membrane, il en résulte des courants électriques qui peuvent intervenir dans les phénomènes de la vie. Les liquides huileux et gommeux qui ne sont pas conducteurs ne jouissent pas de cette propriété , du moins à un degré apréciable à nos appareils. Si l'on plonge les deux extrémités d'un fil de platine dans un fruit (pomme ou poire), l'une du côté de la queue, l'autre du côté de l'œil, on a une déviation assez forte produite par le courant électrique , dont la direction indique que la queue se comporte comme un alcali et l'œil comme un acide. La pêche, l'abricot, la prune donnent des effets en sens inverse. Il y a absence de courant quand on enfonce les deux extrémités du fil à égale distance du centre du fruit perpendiculairement au plan qui passe par l'œil et la queue. Ces courants n'annoncent pas la présence d'acide ou d'alcali, mais bien celle de substances qui en réagissant l'une sur l'autre se comportent comme tels. Si l'on coupe un fruit en deux parties, et qu'on exprime le jus de chacune d'elles , puis qu'on le mette dans deux vases séparés, com-

muniquant au moyen d'une bande de papier, on a des effets absolument semblables.

II est probable qu'il doit exister une foule de courants électriques circulant dans les tissus par leur intermédiaire et sur lesquels doivent se déposer les produits. Voilà bien les courants électriques produits par la réaction des dissolutions hétérogènes ; il s'agit de voir si réellement on peut obtenir de l'électricité libre dans les différents actes de la végétation. C'est une question des plus complexes en raison du grand nombre d'élaborations qui ont lieu.

Voyons ce qui se passe dans l'acte de la végétation. Pendant le jour, l'acide carbonique est décomposé ; pendant la nuit, au contraire, une partie du carbone accumulé pendant le jour se combine avec l'oxygène que les parties vertes absorbent ; il y a encore d'autres élaborations secondaires qui concourent à l'acte de la végétation ; toutes ces actions dégagent de l'électricité. Quand il y a formation d'acide carbonique, l'oxygène prend l'électricité positive ; le carbone, l'électricité négative. Les effets sont inverses quand cet acide se décompose; mais les électricités dégagées, quand les deux corps ne sont pas expulsés, se recombinent ; il en est de même quand la décomposition a lieu très-lentement. Il y a tant de causes qui concourent aux fonctions vitales, qu'il est bien difficile de prévoir à priori quelle peut être la résultante des effets électriques produits.

La question est moins complexe quand l'un des corps est expulsé du végétal. M. Pouillet fit l'expérience suivante : il plaça sur deux rangs douze capsules de verre vernissées et posées sur une table également vernissée ; elles furent remplies de terre végétale et mises en communication ensemble et avec le plateau supérieur d'un condensateur au moyen de fils de métal , tandis que le plateau inférieur était en relation avec le sol. Des graines furent semées; les deux premiers jours elles se gonflèrent, et il n'y eut aucun effet électrique; quand les plantules furent sorties de terre, les lames d'or possédaient un excès d'électricité positive; dès lors, les capsules avaient pris l'électricité négative , et les gaz sortants l'électricité positive. Quoique les effets chimiques fussent inverses, il en fut de même pendant la nuit. Les graines d'essai étaient le blé, le cresson alénois, la giroflée de Mahon, la luzerne. Au bout de trois ou quatre jours, il suffisait seulement d'une seconde pour charger le condensateur. Pour réussir, il fallait opérer par un temps et un air secs, condition que l'on obtenait en répandant de la chaux dans la chambre.

Pour interpréter ce résultat, il faut se rappeler que dans la ger-

mination il s'opère une véritable combustion ; dès lors les effets électriques doivent être les mêmes ; dans les premiers temps , le gaz formé restant engagé dans la terre , il doit y avoir recomposition des deux électricités dégagées. Il faut qu'il y ait dégagement de gaz acide carbonique pour que le condensateur puisse se charger. Quand le travail de la germination est achevé , comment se fait-il que les effets électriques soient les mêmes le jour que la nuit? Il est difficile de répondre à cette question. L'évaporation doit également donner lieu à des effets électriques , car l'eau doit emporter avec elle quelquefois des principes organiques. On est donc réellement dans l'incertitude sur la véritable cause du dégagement de l'électricité dans l'expérience précédente. Si l'on remarque, en outre, que les substances organiques qui se trouvent dans la terre éprouvent également une véritable combustion d'où doivent résulter des effets électriques semblables à ceux qui ont lieu dans la germination, il en résulte que les effets obtenus par M. Pouillet n'ont pas une origine bien constatée, et qu'il est bien difficile d'étudier le dégagement de l'électricité dans la végétation.

On peut se demander s'il existe dans les végétaux composés de parties hétérogènes des courants résultant de la réaction continuelle de ces parties les unes sur les autres? On peut répondre affirmativement à cette question, en s'appuyant surtout sur l'expérience suivante du docteur Bacomio de Milan : on prend des disques de racine de betterave et des disques de bois de noyer dépouillé de son principe résineux par une digestion dans la solution de crème de tartre par le vinaigre. On en forme une pile ; si l'on prend pour conducteur deux feuilles decochléaria, on obtient des contractions dans la grenouille. On voit donc qu'avec des substances organiques seules on peut former une pile , et par suite produire des courants.

De raction de courants énergiques sur les principes immédiats

des plantes.

L'action de l'électricité sur les composés organiques dépend de l'intensité des courants. Avec des courants énergiques les substances sont décomposées entièrement, tandis qu'avec de faibles courants leurs pli-incipes immédiats peuvent être séparés , ou il peut se former de nouveaux composés. Commençons par employer des courants d'une forte intensité.

Davy ayant soumis à l'action d'une pile de cent cinquante éléments, pendant plusieurs jours, une feuille de laurier, cette feuille devint

ÉLECTUO-CHIMIE. 401

brune, et prit le même aspect que si elle avait été grillée; la matière colorante verte, ainsi que !a résine, l'alcali et la chaux, avaient été transportés au pôle négatif, taudis que le vase positif renfermait un liquide a3'ant l'odeur de la fleur de pécher, lequel , neutralisé par la potasse et essayé par la solution de sulfate de fer, donna la réaction propre à l'acide cyanhydrique.

Ayant établi la communication entre deux vases remplis d'eau distillée, et en relation avec les pôles d'une batterie au moyen d'une tige de menthe en pleine végétation, Davy trouva, quelques minutes après, dans l'eau du vase négatif de la potasse et de la chaux , et dans l'autre un acide précipitant par les solutions de chlorure de barium , de calcium et de nitrate d'argent. La plante ne parut pas altérée ; mais l'expérience ayant été reprise et continuée pendant quatre heures , elle se flétrit et mourut. Ces expériences prouvent que les courants électriques agissent aussi bien sur les plantes vivantes pour séparer leurs éléments que sur les composés inorganiques.

On peut se servir des courants provenant de l'électricité à forte tension, comme l'ont fait MM. Pelletier et Couerbe, pour obtenir les principes immédiats des substances végétales, et reconnaître jusqu'à quel point, par exemple, les alcalis végétaux peuvent être considérés comme préexistant dans les végétaux. On soumet, à cet effet, à l'action de la pile une solution d'opium ; à l'instant même des llocous nombreux s'agglomèrent en petites masses grenues au pôle négatif, et des flocons plus rares et plus légers au pôle positif. Si l'on dissout la matière rassemblée au pôle négatif dans l'alcool et qu'on fasse évaporer spontanément la dissolution , on obtient des cristaux brillants de morphine pure. La matière déposée au pôle positif, qui est d'un blanc jaunâtre ;, rougit le tournesol et les solutions de peroxyde de fer, et possède tous les caractères de l'acide méconique ; ainsi tout tend donc à prouver que la morphine existe toute formée dans l'opium , puisqu'on n'a employé pour l'obtenir, ni acide, ni alcali. On voit par là que l'on peut se servir de l'action de rélectricité pour découvrir dans des substances animales et végétales la nature des principes immédiats qu'elles renferment.

De l'action des courants provenant de ^électricité à petite tension comme moyen d'analyse dans les composés organiques.

Supposons qu'un discjue zinc et cuivre soit placé horizontalement sur un petit support vertical en verre, flxé dans un vase rempli d'eau

distillée, la face cuivre en dessus et la face zinc en dessous. Plaçons sur la première une bande de papier Joseph , sur laquelle on répand de l'amidon; douze heures après, le papier tournesol , faiblement rougi par les acides , est ramené au bleu , quand on le met en contact avec l'amidon. En continuant l'expérience, on reconnaît que c'est de la soude seule, sans mélange de potasse, qui est transportée. Voici comment on peut concevoir de quelle manière un courant aussi faible que celui qui est produit dans l'oxydation du zinc est suf/isant pour séparer la soude : l'amidon, au contact de l'air, éprouve des changements qui rendent momentanément à ses éléments les états électriques propres à chacun d'eux ; ces éléments, selon qu'ils se comportent comme corps électro-positifs ou corps électro-négatifs, se trouvent dans une circonstance favorable pour obéir à l'action décomposante du couple voltaïque. Dès lors l'alcali, renfermé dans l'amidon , est transporté sur le cuivre, et le corps qui se comporte comme acide sur le zinc. On obtient des effets analogues avec la gomme arabique et l'opium.

Ces faits prouvent qu'avec un seul couple voltaïque on peut retirer des substances végétales quelques-unes de leurs parties constituantes, surtout quand ces substances se trouvent dans un état de fermentation ou de décomposition, qui rend momentanément à leux*s parties constituantes leurs facultés électriques propres. C'est dans de telles circonstances que l'on peut trouver le secret de l'influence que peuvent exercer les courants électriques sur la germination ou les autres actes de la végétation.

De l'action des courants sur l'alcool et Véther , et divers autres composés.

Toutes les fois que l'on soument à l'action d'une pile , composée -d'un certain nombre d'éléments , de l'alcool tenant en dissolution diverses substances, même en très-petites quantités, il y a des signes évidents de décomposition. Si l'alcool renferme y^ de potasse caustique, il y a dégagement de gaz au pôle négatif seulement. L'analyse de ce gaz donne des proportions variables d'hydrogène et d'air atmosphérique. En opérant hors du contact de l'air, on n'a que de l'hydrogène pur.

M. Connell , en soumettant à l'action d'une pile de 60 couples trois grammes d'alcool a 0,7928 et 19° de température, a obtenu, en moins d'un quart d'heure, au pôle négatif, un pouce cubique de gaz; le

ÉLECTHO-CHIMIE. 463

liquide prit une couleur rougeàtre, et il se déposa peu à peu au fond du vase une matière blanche qui était du carbonate de potasse ; la couleur rouge provenait de la formationd'une matière résineuse au pôle positif. Il a obtenu aussi un dégagement de gaz à ce pôle, avec de l'alcool ayant une densité de 0,8358, et tenant en dissolution environ j^ de potasse. Tout porte à croire que l'action produite était due en partie à la décomposition de l'eau contenue dans l'alcool ; l'hydrogène était transporté au pôle négatif, tandis que l'oxygène produisait des effets secondaires au pôle positif. Car la quantité d'hydrogène recueillie était la même 'que celle obtenue dans un voltaïmètre , faisant partie du circuit.

En opérant avec une très-forte pile sur de l'alcool pur, l'eau de combinaison est seule décomposée 5 l'hydrogène se dégage au pôle négatif, tandis que l'oxygène produit des composés secondaires à l'autre pôle. En plaçant un voltaïmètre dans le circuit, on recueille encore la même quantité d'hydrogène ; ainsi il n'est pas permis de douter que l'eau ne soit le sujet de la décomposition et qu'elle ne soit aussi un des principes constituants de l'alcool. Ce qui tend encore à confirmer cette conjecture, c'est qu'en expérimentant sur de l'alcool pur, on ne tarde pas à développer l'odeur de l'éther. L'alcool ou l'hydrate d'éther aurait donc été décomposé en ses deux principes, et les deux éléments de l'eau auraient été séparés en même temps.

Ou ne peut se faire une idée de la quantité minime de potasse qu'il faut ajouter à l'alcool pur pour avoir des indices de décomposition. Avec une pile de 50 couples , si l'alcool renferme ^^^jT^de potasse, on aperçoit aussitôt un faible courant de petites bulles au pôle négatif. Il est probable que la présence de la potasse augmente suffisamment la conductibilité de l'alcool pour déterminer l'action électro-chimique.

L'éther rectifié, soumis au même mode d'expérimentation que l'alcool , ne donne que des résultats négatifs. A la vérité , il ne dissout qu'une quantité à peine perceptible de potasse. Il en est encore de même en opérant avec une forte solution éthérée de deutochlorure de mercure, de chlorure de platine, etc. , etc. Il est donc probable que l'éther ne renferme pas d'eau de combinaison , à moins cependant qu'il ne se forme des produits secondaires pendant l'électrisation.

L'esprit pyroligneux, soumis à l'action voltaïque, conduit à des résultats semblables à ceux obtenus avec l'alcool; seulement, comme la quantité absolue d'eau est peu considérable, il faut agir avec des courants moins puissants.

On a soumis à l'action d'une pile de 72 éléments de l'esprit pyroli-

464 TBÂlTli: DK PHYSIQUE.

gueux rcctitié dans un tube au moyen de deux lames de platine; en quelques minutes il s'est dégagé du gaz, qui a été recueilli sur le mercure; les lames de platine ayant été placées à quelques millimètres de distance, on a eu du gaz hydrogène, mêlé d'air atmosphérique et de vapeur d'esprit pyroligneux , au pôle négatif. Une petite quantité de potasse caustique activait fortement l'action décomposante, comme avec l'alcool.

Lorsque l'esprit pyroligneux ne renferme qu'une très-petite quantité de potasse , il n'y a pas de formation de carbonate de potasse ; mais il n'en est pas de même en employant une forte solution d'alcali. Dans ce cas, et en ne se servant que d'une pile de 36 couples, il se dégage du gaz sur les deux lames, mais plus abondamment sur la lame négative que sur l'autre. Le liquide bouillonne en quelques minutes et acquiert bientôt une couleur rouge et une forte odeur ; il se dépose en même temps du carbonate de potasse ; mélangé avec de l'eau, il se trouble et se colore en jaune par suite de la séparation de la matière résineuse ou autre qui se forme pendant l'action voltaique. Ou voit donc qu'avec l'esprit pyroligneux, comme avec l'alcool , l'eau est décomposée. On est porté à croire que l'accroissement qu'éprouve l'action voltaique par la présence de la potasse dans l'un de ces deux composés, peut provenir, comme nous l'avons dit plus haut, d'une faculté conductrice plus grande qu'acquiert le liquide, ou peut-être encore de l'aflmité de la potasse pour les produits secondaires.

D'après l'analogie d'action qu'éprouvent l'alcool et l'esprit pyroligneux, soumis à l'action voltaique, on peut considérer l'esprit pyroligneux comme un hydrate d'éther pyroligueux, de même que l'alcool est un hydrate d'éther sulfurique. D'après ces idées^ et la composition chimique, on aurait pour la formule de l'éther pyroligneux H^ C 0, et pour celle de l'esprit pyroligneux H" G' 0 -}- H^- 0.

Décomposition électro-chimique des solutions alcooliques.

Nous allons retrouver des effets analogues aux précédents dans l'action de l'électricité sur les solutions alcooliques.

Lorsqu'un oxacide à base assez puissante, comme le nitrate de chaux, est dissous dans l'alcool absolu, l'acide et la base cheminent chacun à leur pôle respectif, comme dans une solution aqueuse; mais raction est beaucoup plus lente. Il y a dégagement de gaz au pôle négatif et peu ou point au pôle positif. Si l'oxyde est facilement réductible , le dégagement est nécessairement moindre.

M. Conuell, qui sest beaucoup occupé de cette question, a conclu de ses expériences, que tout tend à prouver, conformément au principe précédemment énoncé , que lorsque des solutions alcooliques d'acide, d'alcali et de sels oxacides, sont soumises à l'action d'un courant, l'eau de l'alcool est le sujet de l'action directe du courant, tandis que les corps dissous, à l'exception des sels oxacides, ne sont pas décomposés. Quant aux solutions alcooliques des sels haloïdes, il est permis de croire, d'après la présence de l'élément électronégatif au pôle positif, du moins avec les iodures, que c'est réellement le sel haloïde qui est directement décomposé, et que la quantité définie d'hydrogène, recueillie au pôle négatif, provient de la réaction du métal du sel décomposé sur l'eau constituante de l'alcool.

Des modifications chimiques qu'éprouvent l'alcool etVéther sous la double influence cCun courant voltaïqne et du platine.

Le platine , dans un grand état de division , détermine l'alcool à absorber assez rapidement de l'oxygène qui se combine avec une portion de son hydrogène. M. Schœnbein a pensé qu'il était probable que l'oxygène à l'état naissant et qui se dégage sous l'action du courant , devait agir de la même manière sur l'alcool et l'éther. Cette conjecture a été vérifiée de la manière suivante : on prend un mélange de 1 volume d'eau et 2 \olumes d'alcool , dans lequel on fait dissoudre une petite quantité d'acide pbosphorique hydraté, pour augmenter la conductibilité du mélange. Si l'on fait passer dans ce liquide le courant d'une pile de IG couples, que l'on prenne une éponge de platine pour électrode positif, il ne se dégage pas d'oxygène sur l'éponge, pourvu toutefois qu'on l'ait fait chauffer jusqu'au rouge avant l'immersion. En substituant un fii de platine à l'éponge, il se dégage toujours de l'oxygèue, quel que soit le mode de préparation qu'on lui ait fait subir. On ne peut savoir ce qui se passe dans cette circonstance, attendu que M. Schœnbein n'a pas analysé le liquide; mais il est probable qu'il a dû se former de l'éther oxygéné de Dœbereincr ou de l'acétate d'éther de M. Liébig.

Si l'on opère sur un mélange formé de volumes égaux d'eau, d'alcool et d'acide sulfurique ordinaire, on obtient des résultats qui s'accordent parfaitement avec ceu\ dont on vieut de parler. Ce n'est qu'en se sersant d'épongé de platine comme électrode positif que le dégagement d'oxygène peut être entièrement arrêté, et que l'on sent l'odeur d'acctatc d'ether sur la surface du métal.