SANS DIAPHRAGMES
On avait toujours pensé que la corrosion du cuivre dans ces éléments était due à l'action de Toxygène dissous dans l'eau.
D'après les recherches de A. Candeli et R. Velani (i883), la cause de la corrosion du cuivre serait la suivante.
Le cuivre, plongeant d'un côté dans l'eau et de l'autre dans la solution de sulfate de cuivre, forme un élément à circuit fermé. Le cuivre est à la fois le métal actif et inactif de cet élément ; il est actif du côté de Teau qu'il décompose, et inactif du côté du sulfate. L'hydrogène, dégagé par suite de la décomposition de l'eau, agit sur le sulfate de cuivre, et, .y prenant la place du cuivre, forme de l'acide sulfurique, qui, à son tour attaquant l'oxyde de cuivre, reproduit le sulfate.
La réaction est exprimée par les équations suivantes :
10 H20+Cu = CuO + H^
20 H2 + SO*Cu = Cu+SO»H2;
30 SO»H2 + CuO==SO«Cu + H20.
Pour éviter cette corrosion, il est utile de recouvrir de gutta-percha la tige de cuivre qui traverse les deux liquides.
Pile de PoUak (1886). — L'élément consiste en un vase de verre contenant, à la partie inférieure, un cylindre de zinc et à sa partie supérieure un cylindre en charbon dont la section est presque aussi grande que
celle du vase de verre. Le cylindre en charbon est gam^ d'un dépôt de cuivre électrolytique à sa partie inférieure. Le liquide consiste en une solution de chlorure d'ammonium. E= 0,982 volt.
Réaction chimique. Par l'action combinée du cuivre, du charbon et de l'oxygène de l'air, il se forme du chlorure de cuivre, lequel est réduit par l'hydrogène provenant de la décomposition du chlorure d'ammonium par le zinc ; mais le cuivre qui résulte de cette réduction, se trouvant dans les mêmes conditions que précédemment, est transformé de nouveau en chlorure et ainsi de suite.
Pile de Callaud au chlorure cuivrique. — Si
l'on remplace, dans l'élément Callaud, le sulfate de cuivre par du chlorure cuivrique, la f. é-m. baisse d'un dixième, mais la résistance augmente de beaucoup (Çailleret, 1877).
Réaction chimique. Une partie du chlore du chlorure cuivrique s'unit au zinc ; il se forme du chlorure de zinc et du chlorure cuivreux
2 CI2 Cu + Zn = CI2 Zn + CI2 Cu^.
La décomposition de l'eau, sous l'influence du courant, produit en même temps de l'oxyde de zinc qui, en présence des chlorures de zinc et de cuivre, produit des oxychlorures de zinc et de cuivre. Enfin, l'hydrogène provenant de cette décomposition réduit les sels insolubles.
Suivant Lourme (1878) le chlorure cuivrique, surtout en solution concentrée, attaque le cuivre pour donner naissance à du chlorure cuivreux; mais, lorsque le
PILES DIVERSES 25Q
circuit est fermé, le chlorure cuivreux ne se forme pas et ron obtient un dépôt de cuivre sur la cathode.
Il se forme du chlorure de zinc, et sur le zinc il se dépose un léger précipité qui parait être un mélange à proportions variables de Cu^O et CuO.
Quand le circuit est ouvert, le chlorure cuivrique attaque l'électrode en cuivre et forme du chlorure cuivreux, lequel disparaît de nouveau lorsqu'on ferme le circuit.
Pile de Peclet (iSSg). — Cette pile est composée d'un vase de cuivre rempli d'ime solution de sulfate de cuivre dans laquelle plonge une lame de zinc renfermée dans un sac de forte toile.
PILES DIVERSES
Pile de Mauri (1881). — Zinc, eau salée additionnée de I à 2 % de bichromate de potassium ; vase poreux, au fond duquel se trouve une couche de fleur de soufre, solution de sulfate de cuivre contenant des cristaux de ce sel.
Lame de plomb, récouverte d'une couche de sulfure obtenue par immersion de la lame dans une solution de sulfure de potassium. E = i,i5 volt (circuit ouvert). E = i,o5 volt (circuit fermé).
D'après Mauri, dans ce couple il ne se formerait pas de dépôt de cuivre ni sur le vase poreux, ni sur le zinc, lequel ne serait attaqué qu'en circuit fermé seulement.
Pile de Frascara (1854). ^ Vase en fonte de fer rempli d'eau additionnée d'acide sulfurique ou azo-
î ÉLECTBIQI.'E3
moniaqilj^l
tique; diaphragme en papier xyloidé{i). ammoniaqiI«
charbon.
Pile de E. Case (1886). — Cette pile, ainsi que le montre la fig. 72, se compose de deux plaques de charbon G G. dont l'une (u), qui occupe le fond du vase A, est couverte d'étailL en poudre. et l'autr qui occupe la part supérieure du mêtïf vase, est entoui d'une en veloppefe en matière poreui non conductrice 1
Une tige condui trice D . recouvert d'une substance isj lante E. comma:
que avec le charb^ inférieur, traversell Fie, 73, - Piid Je r. Case. couvcrcIc, et se tel
mine par une borne F, à laquelle on attache un des du circuit. Une deuxième tige conductrice, égalemi isolée. I. est reliée au charbon supérieur et munie d*ui borne K à laquelle aboutit l'autre Gl du circuit.
(1) Papier préparé à l'acide azotique, avant par conséquent f mêmes proprÎL'Iës que le cotnn-ptiudre cl, comme i-elui-cl, pét
(a] Celte plaque trodi-, mais elle st
e cliarbon n'est pas par ellc-nièoi« un« 4lfl simplement de coDduct«ur.
PILES DIVERSES 361
Le vase A contient une solution de chlorure chromique Ci^Cl» (i).
A la température ordinaire on n'obtient aucun signe sensible d'électricité; mais, dès qu'on chauffe le vase A(2), il se manifeste un courant.
Réactions chimiques. Par l'action de la chaleur, le chlorure chromique se décompose, en présence de l'étain, en chlore et chlorure chromeux. Le chlore se combine ensuite avec l'étain et forme du chlorure stanneux ; par suite de cette réaction, il s'établit un courant électrique à travers le liquide, entre l'étain qui forme l'une des électrodes et la plaque de charbon supérieure qui forme l'autre.
Comme le récipient est constamment chauffé, il y a production continue de courant, jusqu'à ce que tout l'étain soit transformé en protochlorure, La pile est alors épuisée, et il faut cesser de chauffer. Au fur et à mesure que le liquide se refroidit, le protochlorure d'étain et le protochlorure de chrome réagissent l'un sur l'autre.
Le protochlorure d'étain est décomposé et il se forme du chlorure de chrome avec dépôt d'étain.
Entraîné par son poids, cet étain tombe sur la plaque de charbon qui occupe le fond du vase, et, au moment où le liquide est revenu à la température normale, les conditions de l'appareil sont les mêmes qu'à l'origine,
(i) On nbticnt ce chlorure en chaulTant, avec précaution, un mélange d'acide chromique, d'acide chlcirhydrique et d'alcool, (a) Ce vase est chauffé au bain-marie, à la température de l'ébulli-
a6a PILES ÂLECTRIQUBS
de sorte qù*il suffît de chauffer de nouveau pour produire un courant (i).
PILES A DÉPOLARISANT SOLIDE
(PEROXYDK DE PLOMB Pb O*)
En 1843, Wheatstone fit voir qu'en recouvrant le métal positif d'une pile avec une couche de peroxyde de plomb ou de peroxyde de manganèse, on augmentait beaucoup la force électromotrice de la pile.
A la même époque, De la Rive arrivait aux mêmes résultats.
Pile de De la Rive (1843). — ZincHg, acide sulfurique étendu; vase poreux, peroxyde de plomb, platine. E=: 2,4 volts.
Après 3o minutes de fermeture, E = 2,16 volts.
Avec une électrode négative en fer, E = 1,73 volt.
Réactions chimiques. Zn + SO*H* = SO*Zn + H*.
H2 + PbO«=PbO+H«0.
PbO + SO*H2 = SO*Pb + H«0.
D'après De la Rive, un seul couple à peroxyde de plomb décompose Teau plus énergiquement qu'un couple de Grovc de mêmes dimensions. Cet avantage ne se maintient pas si Ton emploie plusieurs éléments à per-
(i) Il est à remarquer que la réaction chimique sur laquelle est basé la pile de Case a été observée par H. Lœwel en 1845.
^m PILES AU PEttOSYDE DE PLOMB
oxyde de plomb ; a éléments donaent déjà un effet moins i puissant que 2 éléments de Grove. Mais, si l'on accouple 1 élément de Grove et i à peroxyde de plomb, on obtient des effets plus énergiques qu'avec 2 couples au peroxyde, et même qu'avec 2 éléments de Grove. Cela s'explique par la grande résistance de l'élément au peroxyde, résistance due en grande partie à la présence du sulfate de plomb.
Pile de E. O'Keenan (i883). — Zinc-charbon entouré de peroxyde de plomb, acide sulfurique étendu. E = 2,2 volts.
On mélange d'abord le peroxyde de plomb avec du coUodion et l'on recouvre ensuite de cette pâte l'électrode de charbon.
Pile de Joule. — Zinc^s, solution de potasse; vase loreux, acide sulfurique étendu, plomb recouvert de îToxjde par voie galvanique. E^ 3,544 volts.
^Pile de L. Roberts (1886). — Zinc"B-charbon enluré d'un aggloméré de peroxyde de plomb (fig. 78 1 74), solution de chlorure de sodium additionnée d'une
tite quantité de bichromate de sodium. E = 1,8. " On obtient cet aggloméré en ajoutant du minium à du manganatc de potassium en poudre et de l'acide Uorhydrique en quantité suffisante pour former une e semi-liquide. Par l'action combinée du permangapte et de l'acide, le minium Pb*0^ est transformé en troxyde PbO*. La pâte est alors introduite dans un moule contenant une électrode en charbon, et, lorsqu'elle a fait prise, ce qui e lieu généralement au bout de quelques minutes, on la retire du moule et on la sèche à la
température ordinaire. On obtient ainsi une masse atin dense que le charbon. Le bichromate est ajouté au 1
C pOsltlTC. J
quide excitateur dans le but d'cmpôcher que le cfaloiJ de plomb qui est contenu dans raggloméré ne se i solve et ne forme des depuis de plomb sur le zinc.i bichromate de sodium transforme en effet le chlorure 3 plomb, composé peu soluble, en chromatv du plomb coifl plitement insoluble.
Pile de D. Tommasi et Radiguet (Voir : PiU, électrodes identiques).
