ÉLECTRICITÉ DÉVELOPPÉE DANS LES ACTIONS CHIMIQUES

Nous nous contenterons de décrire quelques-unes des expériences de M. Becquerel pour faire comprendre le mode d'expériences qu'il a employé , et nous rapporterons les résultats qu'il a obtenus et les conséquences générales qu'il en a déduites.

i i 89. Pour observer les actions des dissolutions salines les unes sur les autres y M. Becquerel emploie quatre capsules, A^ B, C^ D (Og. 716) : la première et la dernière sont en platine ^ la seconde et la troisième en porcelaine. Supposons que les capsules extrêmes et la deuxième 9 renferment de lacide nitrique, la troisième une dissolution alcaline; que la première et la deuxième, ainsi que la troisième et la quatrième, communiquent par des tubes recourbés pleins d'eau, et la deuxième et la troisième par une mèche d'amiante : si on met les capsules A et D en communication avec les extrémités d'un multiplicateur par des Gis de platine, il se produit un courant dans le sens 1)A à travers les liquides. Dans cette expérience, la partie du circuit qui n'est pas symétrique est ainsi composée : eau, acide, alcali, eau. M. Becquerel admet que , les actions de l'eau sur l'acide et sur l'alcali étant plus faibles que Taclion de l'acide sur Talcali , on doit considérer cette dernière action comme l'emportant sur les autres, et, par conséquent, le courant comme résultant de l'action chimique de ces deux substances, dans laquelle l'acide prend l'électricité positive.

Si l'on prend deux capsules de porcelaine A et B {fiQ. 717), remplies l'une d acide, lautre dune dissolution alcaline , et réunies par une mèche d'amiante, en y plongeant les extrémités de platine du Gl du multiplicateur, on trouve , comme précédemment , que le courant indique que l'acide prend à la dissolution alcaline l'électricité positive.

M. Becquerel emploie encore une autre méthode : il Gxe à une des extrémités du multiplicateur une cuiller en platine, qu'il remplit d'un liquide; à l'autre il place une pince également en platine, dans laquelle se trouve un corps solide, ou de l'amiante imbibé d'un autre liquide ; en plongeant l'extrémité de la pince dans la cuiller, il se produit un courant dont le sens et l'intensité dépendent de la nature de l'action chimique produite. Si les deux fils de platine nus, en communication avec un rhéomètre, sont plongés dans de l'acide nitrique, il n'y n point de courant; mais une goutte d'acide chlorhydrique, portée à rextrcmité de l'un d'eux , détermine un courant. Les Gis de platine étant remplacés par des fils de fer et de cuivre , en les plongeant dans de l'eau acidulée et ensuite dans une

298 ÉLBcmicrrÉ dynamique.

dissolution concentrée de salfare de potassinm, le coarant change de signe, parce que, dans le dernier cas, c>st le cuivre qui est attaqué.

Ces expériences ont conduit M. Becquerel à admettre que les acides étaient positifs par rapport aux bases et à Teau, que l'eau était positive par rapport aux bases salines, et que, dans les combinaisons et les décompositions des corps, les mêmes éléments absorbaient ou émettaient des électricités contraires.

i 190. Pile à gaz de M. Grave. Chaque élément se compose de deux tubes de verre fermés par le haut, renfermant chacun un fil de platine de même longueur, et sortant par le sommet où il est soudé : Tun est plein d'hydrogène, l'autre d'oxygène, et ils plongent dans le même verre. Une pile de 50 éléments produit tous les eiïets des piles ordinaires. Pendant l'action , les gaz diminuent de volume, et il se forme de l'eau. La pile chargée avec de l'acide carbonique et de l'azote , ou avec de l'oxygène et de l'azote , ne produit point d*efret. La cause de l'action paraît résider dans la combinaison de l'oxygène et de l'hydrogène.

i IBl. Quantité d'éleetricité dégagée dans le$ actionê chimiquet. D'après M. Faraday, 53 milligrammes d'eau acidulée exigent pour leur décomposition un courant électrique continu pendant 3' 45', sufHsant pour maintenir à la chaleur rouge, dans Tair, pendant le même temps , un fil de platine de 0'"'",30 de diamètre ; et pour opérer cette décomposition , il faudrait employer une pile à plaques de zinc amalgamé , dans laquelle la quantité de zinc dissoute par chaque élément serait égale à 18 centigrammes. Quelle immense quantité d'électricité développée par la dissolution d'une si petite quantité de zinc, quand on considère l'énormité de la vitesse avec laquelle rélectricité parcourt un fil métallique! M. de la Rive estime que la quantité d'électricité développée par la dissolution d'un gramme de zinc dépasse celle qui se dégage dans les plus violents coups de fondre.

1199. Influence du contact det deux métaux sur V action chimique exercée par Vun d'eux sur un liquide. Lorsque deux corps métalliques sont en contact , et plongés dans un liquide , les effets chimiques qu'ils éprouvent sont bien différents de ceux que chaque métal éprouverait s'ils étaient isolés, parce qu'alors les deux métaux et le liquide forment une véritable pile : l'un des métaux est ^aqué par les éléments acides résultant de la décomposition du

lide, et sur l'autre viennent se déposer les bases des sols et l'hy-

gène. Dary avait Imaginé de préserver le doublage en cuivre

CONDUCTreiLITÉ. 299

des vaisseaux avec de petites quantités de zinc^ de fer ou de fonte, mises en contact avec le cuivre : le métal est en effet préservé; mais il se dépose sur le cuivre du carbonate de chaux y des sels de magnésie; les plantes et certains animaux s'y attachent, et cetle croûte extérieure ralentit la marche du navire.

1195. Effet produit dam ht actions capillairei. Une cuiller de platine remplie d'acide nitrique concentré est fixée à Textrémité du fil d'un multiplicateur; à l'autre extrémité se trouve un fil de platine supportant un morceau d'épongé de platine. £n plongeant l'éponge dans Tacide, il se produit un courant qui va de l'éponge au liquide, comme si l'éponge avait pris au liquide l'électricité négative ; mais bientôt un courant en sens contraire se développe, con* tinuc quelque temps, diminue et disparaît. Avec de l'acide nitrique étendu de la moitié de son poids d'eau, on observe que le premier courant , après avoir duré quelques instants, s'affaiblit et disparaît. En employant de l'acide hydrochlorique concentré, les effets sont inverses de ceux que présente l'acide nitrique concentré. Lorsqu'on retire l'éponge de l'acide nitrique concentré, et qu'après l'avoir chauffée légèrement on la plonge de nouveau dans l'acide, le courant va de l'acide à l'éponge, et persévère dans cette direction jusqu'à ce que l'égalité de température soit établie. Ce dernier effet, qui est bien le résultat de la différence de température , explique le courant secondaire dans la première expérience ; mais le courant primitif, et les circonstances particulières que présentent l'acide nitrique étendu et l'acide hydrochlorique sont restés jusqu'ici sans explication (M. Becqubmbl).

S là. Conductibilité.

1194. Vitesse des courants. En établissant la communication entre les deux pâles d'une pile au moyen d'un fil de cuivre de 2i27 mètres de long, et plaçant une aiguille aimantée en un point quelconque du fil , on n'a pu observer aucun intervalle de temps appréciable entre l'instant de la fermeture du circuit et l'ébranlement de l'aiguille : ainsi rélectricilé se meut avec une grande vitesse dans les corps conducteurs ; on ne sait pas si cette vitesse varie avec lanature des corps, et, pour chacun d'eux, avec la nature de la source électrique.

il 99. Égalité d^action dam les points du circuit. Lorsqu'un courant éleclrique est établi, \% courant a la même intensité dans

tous les points du circuit , qu'il soit formé avec un seul fil métallique d'un même diamètre ou de diamètre variable, ou avec des fils de différents métaux y ou avec des corps solides et liquides de forme et de nature quelconque. 11 en est alors de Téleclricité comme de récoulement d'un fluide par un canal de forme quelconque : par chaque section il passe à chaque instant la même quantité de fluide.

1196. Egalité d^ action dans les points de la section d'un conducteur. Dans un eircuil quelconque , l'électricité ne se porte point à la surface des conducteurs comme l'électricité statique; le courant se propage uniformément à travers les conducteurs. C'est ce qui résulte des expériences que nous allons rapporter. Un fil métallique d'une certaine longueur communiquant avec les extrémités d'une pile agit de la même manière sur une aiguille aimantée qu'un nombre quelconque de fils de même longueur dont la somme des sections est égale à la sienne. Si l'on prend une plaque de cuivre mince, par exemple de O'"^^ ^^ longueur et de 0"',05 de largeur, dont les extrémités communiquent avec une pile, et qu'on applique sur cette plaque , en deux points dirigés suivant sa longueur, les extrémités du fil d'un rhéomètre multiplicateur très-sensible, on obtient toujours la même déviation , quelle que soit la position des points de contact. Ainsi la plaque peut être considérée comme parcourue par des courants élémentaires parallèles et égaux. C'est sur ce fait que nous avons établi la construction des rhéomètres , dans lesquels les intensités des courants sont proportionnelles aux tangentes des déviations (p. 1100).

1197. Influence de la longueur et de la section d'un fil conducteur sur l'intensité du courant qu'il transmet. L'influence de la seclion et de la longueur d'un fil conducteur ont d'abord été déterminées par H. Davy. Voici la méthode qu'il a employée. Concevons une pile de Wollaston, formée d'un grand nombre d'éléments, plongée dans de l'eau faiblement acidulée, afin qu'elle conser\'e longtemps son énergie; supposons que deux fils, communiquant avec les pâles, plongent dans un vase plein d'eau acidulée : si en même temps on fait communiquer les pôles par un fil de métal, ane partie du courant passera par ce fil , une moindre partie passera à travers l'eau , et la décomposition de ce liquide se fera avec moins d'intensité. On conçoit alors qu'on peut faire varier la longueur et le diamètre du fil conducteur de manière que tout phénomène chimique cesse : la pile est alors déchargée , du moins

SOUS le rapport des effets chimiques. En supposant les quantités d'électricité produites par la pile proportionnelles aux nombres des éléments^ et en comparant les longueurs et les sections dés fils de même nature qui déchargent des piles renfermant des nombres différents d'éléments, Davy est parvenu à établir c^s deux lois gégérales : la conductibilité est en raison inverse de la longueur du fil, et proportionnelle à sa section. Et, en comparant les nombres de couples que déchargent des fîls de même longueur^ de même diamètre et de différente nature, le même physicien a obtenu les conductibilités relatives de ces corps.

i i 98. Plus tard , M. Bec^pierel est parvenu aux mêmes résultats par un moyen plus exact. Concevons deux fils np, n^p' de même nature^ de même longueur et de même diamètre, enroulés dans le même sens sur le cadre d'un multiplicateur; les quatre extrémités des fils plongent dans quatre capsules pleines de mercure , que nous désignerons par n et ;>, et n' et />'. Supposons maintenant qu'un des pôles d'une pile soit mis en communication par des fils identiques avec les capsules n eip', et que l'autre pôle communique de la même manière avec les capsules j) et n' : les courants qui par- . courront le multiplicateur seront égaux, de sens contraires, et l'action sur l'aiguille sera nulle. Mais si Ton fait communiquer les capsules n dp, ainsi que les capsules n dp', par des fils conducteurs non identiques, l'aiguille du multiplicateur ne sera immobile qu'autant que ces deux fils auront la même faculté conductrice. On trouve ainsi qu'un fil de cuivre conduit autant que deux fils de même diamètre d'une longueur double, ou que trois fils de même diamètre d une longueur triple3 d'où résultent les deux lois trouvées par Davy. En prenant des fils de même diamètre, de différente nature, et faisant varier leur longueur jusqu à ce que l'aiguille reste stationnaire, la cx)nductibilité des substances dont les fils sont formés est évidemment en raison inverse des longueurs de ces fils.

1199. Conductibilité relative des métaux. Un grand nombre de physiciens ont cherché par des méthodes différentes la conductibilité relative des métaux; non-seulement ils ont trouvé des nombres fort différents pour chacun d'eux ^ mais dans les tableaux qu'ils ont formés les métaux ne sont même pas rangés dans le même ordre de conductibilité. La différence des résultats obtenus paraît provenir des méthodes employées et de l'inégale pureté des métaux. Le seul fait général qu'on puisse déduire des expériences faites jusqu'ici, c'est que l'or, l'argent et le cuivre dans un ordre variable.

50t ÉLBGTMGITÉ DTNAIIUIIJE.

Mini en première ligne, et que le plomb , le fer elle plaliiie sont placés à la fln de la série.

I)'apn>s M. Pouillet, la température n'a qu'une faible inflnenoe ftur la C'Ouductibilité de certains corps ^ tandis qu'elle en a une trèsfraude sur d'autres : le fer et Tacier sont dans ce dernier cas.

1 900. On a reconnu qu'un ûl de fer recuit est meilleor c(»ducleur que le (11 dur ; que la flamme d une lampe à alcool conduit 1 elerlricilo; que la cWleur diminue en général la faculté conductrice [les métaux. Ou peut constater ce dernier fait en plaçant entre les ilrux pAlcs d'une pile un fll assez fin pour qu'il soit chauffé au rouge par le courunt ; si \\n\ chauffe le fil dans des points où il n'est pas iniMindcMiTUi, l'incandescence diminue^ et elle augmente quand on refroidit le fll dans les points environnants. Mais les corps solides mauvais conducteurs, tels que les sels, acquièrent souvent, au (Mintraire, la faculté de conduire l'électricité lorsqu'ils ont été l'hauffés au |M)int d'élre liquéfiés : tels sont la glace^ le nitrate de |H)tasHe , lu potasse , la soude ; les chlorures de plomb^ de potassium, de sodium ; le sulfate de potasse, le protoxyde de plomb. Le soufre, le phosphon), l'iodure de soufre , le periodure d'étain, l'orpiment , le réalf^ur, les acides margarique, oléique, l'acide acétique cristallisé, le cauiphre artificiel et la résine ne jouissent point de cette propriété. Ia*- verre ne devient cfmducteur par la chaleur qu'autant qu'il contient une KuniManto (|uantité de potasse ou de plomb. La conductibilité du Kulfuro d'argent et de l'argent rouge est augmentée par une teni)>ératur(^ p4Mi élevée; tous deux donnent des étincelles avec le charlHUi. Les autres sulfures métalliques conduisent plus ou moins à froid} mais leur faculté conductrice ne paraît pas augmenter par la chaleur. Iaï glace et limlure de potassium fondu, qui ne conduisent ims l'électricité à |H'tite tension , sont conducteurs de Télectricité à grande tension provenant des machines (Faraday).

(^uand un circuit renferme deux fils de même nature, mais de diamètre différent, le courant a plus d intensité lorsque iéiectricité )>ositive imsse du fil le plus fin au fil le plus gros, que dans le cas contraire; dans un circuit formé de cuivre et de zinc, l'électricité positive passe plus facilement du cuivre au zinc que du zinc au cuivre, et le contraire a lieu pour l'électricité négative. 11 y a une certaine analogie entre les séries des métaux rangés suivant l'ordre de leur conductibilité pour la chaleur et pour réiectricité.

1201. Loii de M. Ohm. Dans tout ce que nous venons de dire , il n'a été question que des conductibiUtés relatives des fils , niais

coffoncTUiuii.