MANGANÈSE
: PEROXYDE DE UANGANÈSE MnO*.
Zinc, solution de
Pile de Leclanché (1868). ' chlorure d'ammonium ; vasi; poreux, peroxyde de manfîanèse(i), charbon (fig. 75).
£=1,4» vull.
Liquide ejcitateur. D'après LeclaDché, la sulution de chlorure d'ammonium doit être concentrée parce que les oxjchlorures de zinc qui s'y forment se dissolvent plus facilement que dans une solution ëtcndue.
En pratique, 100 g. de chlorure d'ammonium correspnndent à 5o g. de zinc dissous dans l'élûment et à 100 g. de peroxyde de manganèse.
(l) L'emploi do peroxyde de mengHnèse comme dépolafisflnl a été proposé d&a 1843 par De la Bive. Mais c'est Georges Leclanché qui a su appliquer le premier ce di^polarisant htcc une solutioQ excitatrice de chlorure d'ammonium el créer ainsi \ia élémept que lu pratiqut! a consacré.
966 PILES £lbcteiques
Chlorure d'ammonium — Le sel du commerce renferme souvent des quantités relativement fortes de sulfate de sodium (5 à 7 pour cent), ainsi que des traces de fer. Or, on a constaté par des essais comparatifs entre deux zincs, i*un plongé dans une solution de chlorure d*ammonium du commerce, et l'autre dans une solution de même sel pur, une grande différence dans la durée de la pile.
Divers sels, — Si Ton remplace dans cet élément le chlorure d*ammonium par du sulfate, il se produit des sulfates douhles de zinc et d'ammonium, lesquels sont si peu solubles qu'au bout de quelques heures de travail de la pile le zinc se trouve entièrement recouvert d'un dépôt cristallin dont la résistance atteint plusieurs ohms.
L'azotate d'ammonium possède à peu près les mêmes inconvénients, quoiqu'à un degré moindre.
Leclanché a essaj'é de remplacer le chlorure d'ammonium par le chlorure de potassium ou de sodium, mais les résultats auxquels il est arrivé ont été très peu satisfaisants, par la raison que la combustion de l'hydrogène n'avait pas lieu, ou du moins, si elle avait lieu, était excessivement faible.
« Cette grande différence, dit Leclanché, de combustibilité entre AzH* (ammonium) et l'hydrogène libre (provenant de la décomposition de l'eau par le métal alcalin) en présence du peroxyde de manganèse, est si réelle qu'en mettant du peroxyde de manganèse en présence d'un amalgame de sodium et de Teau, on n'a jamais pu observer la formation de traces appréciables de sesquioxyde ou d'oxydes inférieurs du manganèse, tandis qu'en substituant un amalgame d'ammonium à Tamal-
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game de sodium, il y a toujours une réduction manifeste du peroxyde de manganèse. »
Peroxyde de manganèse, — Ce corps doit être très pur et bon conducteur de rélectricité ; le meilleur est celui qui est connu dans le commerce sous le nom de manganèse aiguillé (pyrolusite).
Le peroxyde de manganèse s'emploie toujours mélangé à des petits fragments de charbon des cornues ou de coke.
s RÉACTIONS CHIMIQUES DE LA PILE LECLANCHÉ
Le zinc se combine avec le chlore du chlorure d'ammonium et forme du chlorure de zinc; de l'ammoniaque est mise en liberté; l'hydrogène dégagé s'empare d'une partie de Toxygcne du peroxyde de manganèse pour former de l'eau et transforme le peroxyde de manganèse en sesquioxyde :
2ClAzH»-f 2Mn02-f Zn=rCl«Zn-f-2 AzH3-f H«0+- Mn«03.
Par des réactions secondaires il se forme de Toxychlorure de zinc, du chlorure double de zinc et d'ammonium, de l'azotate d'ammonium et différents gaz.
Nous allons examiner successivement le mode de formation de ces divers produits.
Oxychlorure de zinc, — On a signalé la présence de plusieurs oxychlorures, parmi lesquels deux seulement auraient une composition bien définie, à savoir : Cl* Zn (ZuC)*^» 4aq- et Cl-Zn (ZnO)^ lo aq., solubles tous les deux dans une solution saturée de chlorure d'ammonium, mais insolubles dans l'eau pure.
riLES ÉLECTRIQUES 18
abH PILES ÉLSCTBIQIXBS
Ces deux oxyclilorures ' prennent, sans doute, naissance d'après les équations suivantes :
4ClsZa-rnAzBP-i-7esO=a»Za.ZnO 3,4e?0-|-6aA2H' 7a* Za ^idAzjH'^-r 16 H5 0 = asZn ZiiO^MoffO-i- la CIAx H*.
Chlorure de zinc et d'ammonium. — Ce chlorure se
forme en cristaux parfois txès nets sur le zinc et sur le vase poreux de rëlêment Ledanché. L'analyse de ces cristaux, faite par divers chimistes, a conduit à leur assigner les formules suivantes :
3 CP Zn, 8 Az H'. 4 H2 O I Ferra v\ Zn OH.^ ClAzH^ i Davis..
Zn AzH»CM Divers).
Azotate d'ammonium. — Suivant D. G. Fitzgerald (1877 , il se formerait dans rëlêment Ledanché des quantités considérables d'azotate d'ammonium, qui prendrait naissance d'après l'équation :
4 A/H^ * vy MnO*= '2 AzQ» AzïP + 8 Md^O» 4- a H«0.
Composition du gaz, — L'analyse du gaz dégagé dans rélémcnt Ledanché a donné les résultats suivants :
Au début de laction :
H vdrogènc o,5 volume
Azote et acide carbonique o,5
AprH une fermeture prolongée du circuit : hydrogène pur (Ferray, iSjb).
PILES AU PEROXYDE DE MANGANESE aÔQ
RECHERCHES DE ED. DIVERS (l883) SUR LES RÉACTIONS CHIMIQUES QUI SE PRODUISENT DANS LA PILE LECLANCHÉ
