II. — ËLECTHOLYSE

317. Définitions. — Ffiradai/a. donné lo nom A'éleclrolif^i^ à rensi'mble ilos phénomënes dans lesquels on produil lad^& composition fies corps composés par une dépense d'énerg-mélectrique, Les corps décomposés sonl des éhctrolytes. L'ap(»s rcil dans lequel se produit la décomposition est une ctMV* flectrolijtique ou voUaméive.

Le courant est amené au voltamètre par des électro^'^fA formées par des lames conductrices plongeant dans l'électroly t-«

Le courant entre par Vanode ( pûle +) et sort par la valhf^f'^ (pille-).

Les produits de la décomposition sont des ions.

Ceux qui vont à l'anode sonl des anioiis.

Anions hi, en liaul; -wi, allant.

Anode tix, — iî;;, roule.

Cfiix qui vont k la calliode sonl des lat/iioits.

Cathions -/.i-x. en bas; iii'w, allant.

Calliode v.x^i, — i::ç, route.

On appelle quelquefois les anions, corps électro-négatifs, | qu'ils sont attirés au pôle positif, et inversement, mais ) appellations basées sur les anciennes théories de deuic fluia prôlcut à confusion. Du reste, les corps ne sont pas absoiitim anions ou caillions, ils ne le sont que relativement, et form une série dans laquelle chacun d'eux est anion par rapport ceux qui le suivent, et cathion par rapport à ceux qui te pli cèdent,

318. Polarisation des électrodes. — Lorsqu'on i en communication avec une source électrique donnée ud i laraètre composé, par exemple, de deux lames de platine ploj gées dans de l'eau acidulée sulfurique, le courant, assez intense i au début, diminue el prend un régime normal correspondant à un certain état de la surface des lames qui, paraissant absorber les gaz au début, les laissent alors dégager normalement avec une rapidité qui dépend de l'intensité du courant.

fkfrofles. Celle polari*.ali«»ii sf pr-'duit d iiu*- ia''"ij rradut-lk* rt correspond à onef'"»rc»' ♦^Ifctroni-itri'-^ qui varJvd*j'uiszëro — lilesdeux lames élait-nt à un wai luit-iai jd^utiqu*' —jusqu'à in certain maximum i«»Dcti«jD d. J ^lal d*-?- lairivs. df Jeurnatore, de leur surface, d*- la df-rj-j'»- du '•-.•urani qui k'> iravt-rse. éelanalure de rélectptlyt»-. •t^ .

Leproduil de cette fore».- f'.irjîr^-*fi*-<'tr'm'»tri'«- df polarisalion par la quantité d'électricité qui a trav' r*»»^ J» rircuit repréfenle Fénersie fournie par la *»our'** • xî^rieur*- jiour pniiduire Félectrolvse, c'esl-â-dir*- la séfiaratif'U d»«» C'-rj-- iirimilivemenl combiDés: l'énereie total*- fourni»- j»ar la ^aurc^- a la cuve électrolvtique se trouv*- autineijî^^e du j-ioduit M't. repré- «nlanl la quantité d'énerLnv éJecirique tran*'formée en chaleur pendant le temps f pf»ur vaiii'Te ia ré«-i*tHrjce •^J^-ctrique R du iain. Celle quantité de chal<'ur peut d'uiJIeurr étr*- très petite «il'Hn emploie des bains peu ré-iMant* ^t de* courant*» faibles. 319. Mesure de la force ëlectromotrice de polarisation. — La force éleciromc'trice 'l*- [Mdarisïition dun électro- Ivle est fonction de rint«-n«ité du courant. <»n la me-ure à laide /Jes deux méthodes suivantes.

Mi^fhodf* fl^ WhfntMoit^ — < 'n int-r^al»' daii* un • iri uit de \Tr< srande résistance une j-iK* •l'-îjt i-i foi'*- •'•l«'Ctrfim*»tricê e-^t plus îrrand'-que la for«:f*é]«'Ctr"m*"'trj' •• •)•- [-«'lari^ati-Mi à mesurer, et un tralvanomélre qui m-^ur" nin^i E. Mn intercale ensuite dans le circuit l** s\>t»rnjr d^iit (^w veut déterminer la force éleclromotrice d#' j"'lari*»ati'«n. Mn o!iti»nt une nouvelle déviation proportionnel Iv m ¥.' . Lh i'*i*:*' élertromotrice île polarisation est alors éi'alf a H — H .

Mé^thodf" df" M. fi. (,'h*nteron ISS* . — La d»'polari?atioii par diffusion 320 m«»dilie tn-s r;ijiid»'m«'nt la force éleclromotrice d'un svsléme polari'-é. il faut do no p-iuv^ir mesurer sa polarisation dans une duré».- rxl!vm»nienl courte, à partir de l'ouverture du courant primaire. A c»-t eîlet. M. <i. Chaperon place le voltamètre à éluriier allernativfment ilans le circuit d'une pile P variable et dan* un second circuit renfermant un condensateur C d'assez ^rand».* capacité i microfarad . Dans la position de repos les éleclrodrs à polariser sont dans le cir-

304 énergie: électrique.

cuil primaire, un coup frappé sur la clef met les électrodes en communication avec le condensateur pendant un instanl très court. Après quelques coups de clef, la différence de potentiel des armatures du condensateur est la même que celle des électrodes du voltamètre. On la mesure par un électromèlre à quadrants (225), ou par la décharge du condensateur dans un galvanomètre balistique étalonné.

On peut ainsi étudier tous les systèmes d'électrodes oxydables dont la polarisation se dissipe rapidement.

320. Capacité de polarisation. — Dépolarisati(A par diffusion. — Lorsqu'un voltamètre est relié à une pile de faible force électromotrice, il ne se produit aucun dégagement de gaz, le courant initial s'affaiblit rapidement et devient sensiblement nul en un temps très court ; les électrodes du voltamètre sont polarisées, et leur force électromotrice rapidement croissante atteint bientôt celle de la pile.

Il faut donc, pour polariser un voltamètre, une certaine quantité d'électricité qui est restituée lorsqu'on ferme le voltamètre sur lui-même par un circuit métallique.

Le pliénomène présente de grandes analogies avec celui de la capacité électrostatique des condensateurs à diélectrique solide. La question de savoir si la capacité de polarisation d'un voltamètre est constnnte, comme celle d'un condensateur, a été étudiée par C.-t\ Varlei/ (1871), F, Kohlrauiich et Nippohll (1869), //. Ueru:h/ (1877), Wietllishach (1877); les résultats acquis ont été résumés par M. Jinié Hlondlot (*) et l'étude de la question complétée.

M.'BIondlot a déterminé la plus petite quantité d'électricité nécessaire pour communiquer, par polarisation, à une électrode une force électromotrice donnée, et cberché les lois qui lient les charges électriques à la force électromotrice de polarisation.

En reliant un voltamètre polarisé à un électromètre Thomson, on observe (jue la force éleclromotrice diminue avec le temps, il se produit une dépolarisation spontanée, dissipation de la polarisation ou dépolarisation par diffusion d'autant plus rapide

{}) Journal de physif/ue, t. X, 1881.

(juela polarisatîoa «i^st i^lliî-mHni»? piu-î .^ri.i'i- . *•: iir. ;;i^*:ri«' îa

nécessité d'un courant «l*- ohar::^- .*! n'inii i- rdij!'- :rr.. î.-irn

lorsqu'on relie une pile ;i un v...i^.ini'fîr»ï. '.'■■•irin* lyu.' p-.'-ir

^ffvtde réparer les pertes «lu»?» i !.i -i^^o Ld;">.ir: -n j...ir iiiTu-L'-'îi.

En étudiant expériniental»^m»:nr '.r pu^^a- nirr:-. • :i irli'.rs «i».'

toulv hypothèse sur sa natur»:- ia-.rÎLi'rr-ij.i.-. M B-n-ur i t" -r-

mulé les lois suivantes:

La capacité Je polari.sati-ja. «.'îi ripri-.-ri -Ir "a •ji^dr-x- •. ; i f-jiirisation. est fonction Je la fori:»^ ri^«:r ai'."ri«:e: ii v iil-rii: \in^ capacité de polarisation spécial-^ pvJjr «:Lijii-.' :.r'.^ ^iri.ir ni-.- Irice.

La capacité initiale «-st Lrniéprci'iaQt»; *i\i â^n^^ •!- la p«.''.iri^ation. ainsi que d*f la nature ■!•- l*eiri::.r'.U:rr. -r ^.^ .i^p^^fiii .jur «Ir la force électroniotrîce.

Lacapacité initiale Jun».- éUrtr- -U -iv : :.i*:::- p'-ri^r^r^rliris «i».-

î'^an acidulée sulfuriau»* --i loiir 'ri v .um •'?: i- -.-- nii-

crofarads par centim^tr»^ carre. Four lin v...!tiniri:r^^ f-Tnie •!•:: deux électrodes «l'égale sur fai>.-. la ■;ir.a'i> iriL:! •.!►.- --Tait um»:tié moindre, soit j.8S mi'tTvfaraU par»;ni\

Ce chiffre est d'ailleurs variabî- av^o la natur».- il* î i siirfii ».• plus ou moins pon-u-^». plu^ --ii ni'iri'i i^M (ui..*. -. •■:. «lin- l" plus ^rand ni»mbre «h-s *\^^. il ••-* 't:t!i« :!- î • -■ T-ai' : /.\ « ipicité de polarisation de la râpa» i'.- ►•: ^ t • : !mi ;u- 'l.'ii-. \x nilure est toute ditTér^rnte.

321. Exemples d'électrolyse. — Li «UM.nivtiiv* dr 1 éleclr«.»lvsf est rontenip«"'raiii»' d-- i.» .!■• «i" :.t pil" d»* N'.»lta : "n 1800. r*n'fi^le ef Si*:h'ty'tn ArO'm\"^rr*\\\ rt*aii: ►■ii I-***»»"». i'r/ry décomposa l»-s alcalin : l».*s !.■> 'iiiantlfatLVis furent f-imulées par F^/rz/rf'/y «h- 18:^1 a !>**•». I L^i'S ilécomposition^î d^,*^ r..ir{i'» t;'.[iiî....^»> par l'»;ltLLir'»i\ >•- Kint innombrables ♦.•t ».*ii qu»-l«[ii»- <«.«r:»- in l^'îmî».-. iiv»U'=' ip-un contenterons d'ihdiqu»,'r à tiîr»- ■! ex'-mpl'.^ l*-' plu^ irii|»'irtant»"i.

Lhfcompo'-iti'm »h Fenn. — L'a|»[' ir».'ii «[iii ^'-rt ..i«.».'lte d»i."mpositîon a reçu Av Farad a v b* iivin d»- V'«l!ani».-lre. U'-m eiriidu aujourd'hui à tous les apparniU d'.»nt **\\ utilisa b-s ai'îi«.'iis éb.-i'trolvtiques a la me-^ur»' d»*? •.■«.•uraii:-*. L*; vollami'lri' se «lompose dun vase en v»/rr«.* lii'. 1 **j ti avoine à >a partie iufe-

Fiji. 1-tO. — Vollaiiiêtrc à gaz.

rioure par deux lils do platine, soudés dans le verre ou fixés dans de la cire à cacheter. Le vase est rempli d*eau légèrement

acidulée et les fils de platine recouverts de deux éprouveltes^ CD, remplies d'eau. Dès que le circuit est fennec on voit de petites bulles gazeuses se dégager à la surface des fils de platine, avec une rapidité d'autant plus grande que le courant est plus intense. A pression égale, le volume d'hydrogène dégagé sur la cathode B est très sensiblement double du volume d'oxygène dégagé sur l'anode A.

I)fko)n position flfs métaux alcalins, — Davy est le premier (|ui ait elTectué hi décompositon des métaux alcalins avec une batterie; de loo éléments zinc-cuivre, en reliant un morceau de polassi' ou de soude humide au pôle positif, en y perçant une

cavité et en y introduisant un globule Ail mercure relié au pcMe négatif (fig. 147). 11 se forme un amalgame et le mercure augmente considérablement de volume. En 1837, Golding Binl a réussi à obtenir des amalgames de potassium, de sodium et d*ammonium sous la forme cristalline avec le faible courant produit par un seul élément Daniell (*),en électrolysant du chlorure de sodium, litinscn a obtenu du barium, du strontium et du calcium en électrolysant leurs chlorures, vers ioo° C, sous forme d'une p.Ue composée d'eau léfrèremenl acidulée par Tacide chlorhydricjue, la calhode étant formée d'un fil de platine amalamé.

>) l^hilosophicat Transartiou'i, 1837.

Fisf. liT. — Kloj'tmly.-r