SUR LA FORCE ÉLECTROMOTRICE DE L'ÉLÉMENT DANIELL

Influence de la température. — W. H. Pr^eecc a trouvé que la f. é-m. de cet élément ne subissait aucune modification par suite d'un changement de température, mais que sa résistance intérieure était très affectée. Sabine est arrivé à la même conclusion ; voici les résultats qu'il a obtenus :

Température Force électromotrice

l8« ! 1 ,08 volt.

Bouty a trouvé également que la f. é-m. reste constante, quelle que soit la température à laquelle l'élément Daniell est soumis (Voir : Thermo-électricité),

Cependant, suivant Crova, la f. é-m. de l'élément Daniell diminue régulièrement quand la température s'élève (Voir : Influence de la chaleur sur la f, é-m, des couples voltaïques, page 53).

a3a PILES ÉLECTRIQUES

Influence de la lumière. — Un élément Daniell, dont le cuivre est bien net, se montre tout à fait insen- ^ble à la lumière ; mais il n*en est pas de même pour un daniell dont le cuivre est altéré par l'oxydation ou par formation d*un sel à sa surface. Un daniell, dont la f. é-m. est égale à i,i5 volt, exposé au soleil, perd jusqu'à -^ de sa valeur (0,029 volt). Ce phénomène n'est pas dû à une élévation de température, car l'immersion de la pile dans Teau à 5o** ne produit pas d'effet bien sensible. D'autre part, on a observé que ce sont les rayons les plus réfrangibles qui agissent.

On obtient encore un élément Daniell sensible en prenant pour Télectrode positive un fil de cuivre oxydé dans la flamme d'un bec de Bunsen. Mais dans ce cas, Télément augmente de f. é-m. par l'action de la lumière. En mettant un pareil fil dans une solution de sulfate de cuivre, et en complétant la pile par un fil de cuivre non oxydé, on constate effectivement que Tinsolation rend le cuivre oxydé plus positif (fl. Pellat).

Influence de la dilution. — Regnauld (i855) a constate, pour l'élément (zinc, sulfate de zinc)-(sulfate de cuivre, cuivre), qu'il n'y a pas beaucoup de différence entre la f. é-m. de cette pile en employant une solution concentrée de sulfate de zinc ou la même diluée de cent fois son volume d'eau.

Il en est de môme en faisant varier le degré de dilution de la solution de sulfate de cuivre.

Regnauld a trouvé, en eff'et, les valeurs suivantes :

Solution saturée de sulfate de cuivre o,g6t volt.

La même, étendue de deux fois son volume d'eau. 0,961

— de dix — o,c)56

— de cinquante — 0,945

PILE DANIELL fi33

Pratiquement on a trouvé que, pour obtenir une solution de sulfate de zinc à son maximum de conductibilité, il fallait mélanger i v. d'une solution saturée de sulfçite à I V. d'eau (densité de la solution, i,io environ).

Kittlera étudié les variations de la f. é-m. de Télément Daniell où le cuivre était entouré d'une solution de sulfate cuivrique saturée et le zinc amalgamé d'acide sulfurique étendu, de densité variant de i,357 à 1,075.

Il a trouvé une f. é-m. maxima pour un acide de densité 1,2 environ.

Influence de l'état des métaux. — Si dans l'élément Daniell (zinc, sulfate de zinc)-(sulfate de cuivre, cuivre) on emploie du cuivre laminé, ou du cuivre gaivanoplastiqiLe cristallin, rayé ou bruni, du zinc galvanoplastique, cristallin ou pulvérulent, enfin du zinc amalgamé, la f. é-m. est la même dans tous les cas à -5^ près, pourvu qu'on ne l'observe que lorsque les métaux sont bien mouillés (F. M. Raoult, 1869).

Influence de la surface des électrodes. — Suivant Daniell (i838), lorsque dans sa pile on augmente la surface du zinc, l'intensité du courant reste à peu près la même, tandis que cette intensité devient plus forte lorsqu'on augmente la surface du cuivre.

Du Moncel, dans un travail plus récent sur les piles, est arrivé à la même conclusion.

f Ainsi, dit-il, avec les piles de Daniell, au lieu de réduire les lames de cuivre à un simple lil immergé dans la solution du sulfate de cuivre, on devrait les constituer par des cylindres de cuivre les plus grands possibles, augmenter à cet effet les dimensions des éléments, et réduire en proportion la surface du zinc. De

cette manière, la résistance de rélément n'est pas sen siblement modifiée, mais la pile est plus constante, la dépense en zinc beaucoup moindre, l'entretien plus facile, et les efflorescences salines considérablement diminuées. Quant aux zincs^ il n*y a réellement d'avantage à les prendre à grande surface que lorsque la pile doit fournir une intensité considérable et de longue durée. Lorsque le zinc n*est attaqué qu en circuit fermé, le poids du métal dissous est le même, quelle que soit la surface du zinc employé. »

Influence de ramalgamation. — L'amalgamation est inutile lorsque le zinc plonge dans une solution de sulfate de zinc.

Il en est de même lorsque le zinc plonge dans l'acide sulfurique étendu ou dans l'eau ordinaire, puisque le sulfate de zinc ne tarde pas à se former. On a m^me reconnu que la non amalgamation du zinc était une condition de durée de l'élément Daniell, à raison de l'action du mercure sur le dépôt de cuivre formé sur le

Il est à observer cependant que le Post-Office, de Londres, prescrit l'amalgamation du zinc dans son étalon à sulfate de cuivre, que Kittler emploie dans son étalon du zinc amalgamé (page 236), et qu'enfin plusieurs praticiens ont trouvé avantageux d'amalgamer le zinc dans les couples du genre Daniell.

Influence du liquide interposé entre les solutions salines de l'élément Daniell (Raoult, i863).— On dispose une rangée de verres à boire en contact; les verres extrêmes renferment, l'un le cuivre, sulfate de cuivre ; l'autre le zinc, sulfate de zinc ; les verres inter-

PILE DAMIELL 935

médiaires contienDent des liquides dont od peut &îre varier la nature.

Les verres contigus sont mis en communication par des tubes en (J renversés, remplis de liquides conducteurs et fermés par du papier parchemin.

Les substances employées comme liquides intermédiaires ont été :

SolutioD d« sulfate de cuivre.

— — d« potassium.

— — d'aluminium.

— azotate de potassium.

— chlorure de potassîam.

— — d'ammoainm.

— — de zinc.

Eau Bcldutëe.

Eau akalinisée par KHO. Eau ordinaire.

Acide azotique.

Ammoniaque.

Chlorure mcrcurique.

Sulfate ferreux.

— de zinc.

On a trouvé que, quelque série de liquides que l'on interpose entre les dissolutions salines qui baignent immédiatement les métaux, la f. é-m. de Télétnent Daniell reste toujours à peu près la même.

CONSTANCE DE l'éléuent danjell considéré comme étac.on

Il résulte des recherches de Baoult (i863) : i« Que la f. é-m. de l'élément Daniel! (cuivre, sulfate riLU fLtcriiQuu iij

a36 PILES ËLECTBIQUBS

de cuivre)-(sulfate de zinc, zinc) demeure la mâme avec des dissolutions concentrées ou étendues de plus de so volumes d'eau.

2* Qu'elle est indépendante de la température entre lo et 5o degriis centigrades.

3° Qu'elle est indépendante de la résistance de l'élément entre 2 et 3oooo ohtns.

4° Qu'elle est la même avec des dissolutions aérées ou non.

5° Qu'elle est la même après deux minutes et après un Jour d'immersion du cuivre ou du zinc.

6'* Qu'elle est la même avec du zinc pur ou amalgamé.

7* Qu'elle varie à peine lorsque ~ de sulfate de zinc est mélangé au sulfate de cuivre, lorsqu'on emploie du cuivre et du zinc du commerce,

Pile-étalon de Kittler (1882}. — Kittler a donné le nom d'élément normal à une pile composée d'un zinc amalgamé, chimiquement pur, dans de l'acide sulfurique de densité 1,075 à 18", et d'un cuivre chimiquement pur dans une dissolution concentrée de sulfate de cuivre, de densité 1.19.

Dans ces conditions, la f. é-m. de cet élément croit . avec la proportion pour cent d'acide jusqu'à un maximum correspondant à 25 ou 3o "/o d'acide. Cet accroissement est d'autant plus grand que la dissolution de sulfate de cuivre est plus étendue; il atteint son maximum avec l'eau pure. Il a été trouvé, en outre, que si l'on se sert d'acides très faibles, la f. é-m. décroit avec le degré de dilution du sulfate de cuivre. D'après cela, il existerait un degré de concentration de l'acide pour