COUPLES SEULS

DU VOLTAMÈTRE

à eau acidulée.

DU VOLTAMÈTRE

à acide azotique.

Platine, 6"» sur 4e1"...

98 milligr. 5 499,0 394,0

\ A Platine, 4e» sur 4 e™. ..{ 8

\ < Or, 4cro sur 20<™ %

1 Annales de chimie et de physique, 3e série, t. XLVIII, p. 900.

586 PROPAGATION DE LÉLECTRICITÉ

Les nombres de ce tableau expriment des milligrammes. Si l'on vent les exprimer en unités thermo-électriques , il suffit de les multiplier par 3,25; ME. Becquerel ayant trouvé quel milligramme équivaut à 3,25 couples thermoélectriques.

Il résulte de l'inspection du précédent tableau que : 1° la force électromotrice de polarisation, P, augmente avec l'intensité du eourant. D'autres expériences, faites avec des fils de platine et d'or de \mm de diamètre, sur lesquels les gaz se dégageaient, ont conduit à la même conclusion. Les valeurs de P peuvent être représentées par la formule empirique P= a — f-fei -+- et2, dans laquelle i est l'intensité du courant. La valeur de c , — 0,0000875 , s'est trouvée tellement petite , qu'on peut la négliger , et se contenter de la formule P = a •+- bi. — 2° La valeur de P diminue quand l'étendue des électrodes augmente ; ce qui pouvait se prévoir , l'intensité du courant qui passe en chaque point diminuant quand la surface augmente. — 3° La valeur de P dépend de la nature du métal et de celle du liquide qui le baigne. — 4© En opérant avec des flls.de imm de diamètre au lieu de larges lames , on a reconnu que les valeurs de P varient moins quand l'intensité change , et , dans chaque cas , deviennent plus rapidement à peu prés constantes ; cela parait tenir à ce que le gaz qui se dégage agite la couche liquide contiguê , qui est elle-même polarisée ou chargée de gaz. — 5° M. E. Becquerel a reconnu que, dans le vide, la force électromotrice de polarisation semble ou peu plus grande que dans l'air, de sorte que la pile semble plus faible. C'est que, dans le vide, l'air dissous dans le liquide se dégage, et ne vient plus diminuer la polarisation de la lame couverte d'hydrogène, en absorbant une partie de ce gaz. M. E. Becquerel a observé le môme effet, d'une manière plus marquée, sur un couple zinc-platine et eau acidulée, dont la force s'est trouvée plus faible dans le vide que dans l'air. — Nous avons vu ( 1 462) comment Vîard a prouvé, d'une autre manière, l'absorption de l'hydrogène par l'oxygène de l'air, et comment ces résultats expliquent l'affaiblissement de la pile dans le vide , et l'absorption de l'oxygène de l'air par les cuivres d'une pile à un liquide.

Il résulte de toutes les causes de variations des effets de la polarisation, qu'il est impossible de les représenter par des nombres, pour les différents gaz appliqués sur les divers métaux. Cependant M. E. Becquerel a donné les résultats d'expériences faites avec des lames de platine de 10 centimètres carrés plongées dans l'eau acidulée par -^ d'acide sulfurique, ou dans l'acide azotique, en opérant avec 8 à 10 couples de Bunsen. Voici les résultats :

oxygène oxygène

Gaz déposés hydrogène dam l'eau, dant l'eau acidulée, dans l'acide azotique.

Forces électromotrice*. 37-«,6t 53-«,56 »*«',00

Forée de polarisation de divers métaax par r»ydrofène. — H. Ed.

Becquerel a aussi déterminé les forces électromotrices de l'hydrogène déposé sur divers métaux, par le moyen suivant : il forme des couples, au moyen de lames de ces métaux associées avec une lame de zinc amalgamé, les plonge

dans de l'eau acidulée au -^ et fait passer à travers le couple, le courant d une pile de 10 éléments de Bunsen. Il détermine la force électromotrice E du système avant que la polarisation n'ait eu le temps de se produire dans le couple simple, et en retranchant la force de la pile de Bunsen, il a celle, E' , du couple simple. Il mesure de nouveau la valeur de E' après que l'hydrogène s'est déposé sur le métal, et il trouve un nombre moindre E'. E' — E" représente alors la force du courant inverse produit par la polarisation de la lame. On admet que l'oxygène ne polarise pas le zinc, avec lequel il se combine. Voici les résultats, en milligrammes, correspondants à des lames de 10 centimètres carrés de surface :

amaSanté!" mC i or, platine, argent, mercure, cuivre, zinc amalgamé, zinc pur.

I Avant polarisation. 78-«,75 78,75 68.85 57,85 54,75 0 0,25

Après polarisation. 29.87 35,37 28,50 17,50 24,25 —2 2,00 De polarisation par

l'hydrogène... 48,88 43.38 39,75 39.75 27,50 2 —1.75

On voit combien la polarisation produite par l'hydrogène doit affaiblir le courant des piles à un liquide.

Forée de polartsatlem par divers gas. — Les différents gaz, et même des corps solides et liquides déposés sur les électrodes produisent des forces de polarisation. M. E. Becqqerel a étudié les effets du chlore. L'appareil à cellule, contenant, d'un côté de l'acide chlorhydrique pur, de l'autre de l'acide azotique, est traversé par un courant entrant par l'acide chlorhydrique. Le chlore se dépose sur l'électrode positif, et l'hydrogène est absorbé par l'acide azotique ; de sorte que tout l'effet de la polarisation est dû au chlore. En retranchant de la force électromotrice totale, celle de la pile, on a celle de l'appareil à cellules, composée de l'action de la polarisation et de celle des deux acides agissant l'un sur l'autre. La force électromotrice de l'appareil h cellule avant la polarisation, était égale à 52,5 ; en retranchant de ce dernier nombre les effets de l'appareil i cellule polarisé, on avait la force de polarisation du chlore. On a trouvé ainsi :

Nombre des couples. ..* 1» 2 4 6 8 10

Fo«* ttetromolrii* * de Vm"*X MUl **"* W * tt *M *'5

( de polariaaUon par le chlore.. . 2 2,5 6,5 10,5 11 10

On voit que la force de polarisation du chlore est très faible, et qu'elle augmente avec l'intensité du courant qui traverse les acides.

M. Beetz a comparé les forces électromotrices des divers gaz par une méthode directe , en les substituant successivement à l'oxygène, dans la pile à gaz (1472) autour d'une des lames de platine, l'autre lame étant entourée d'hydrogène, et cherchant la force électromotrice par la méthode de M. Poggendorff 4650), Voici quelques résultats trouvés par ce moyen ; l'action de l'hydrogène sur le platine est prise pour terme de comparaison.

chlore,

oxygène,

cyanogène,

a. carbonique,

air,

PLATIKK,

ga% oléflant,

a. iulpiydrique.

568 PROPAGATION DE l/ ÉLECTRICITÉ.

H. Grove avait trouvé antérieurement le même ordre. H. E. Becquerel a reconnu que la force électromotrice des couples à gaz diminue rapidement. Quand on ouvre le circuit, elle reprend, au bout d'un certain temps, sa première valeur. Nous avons vu comment on explique la production de l'électricité dans les piles à gaz par la polarité électrique moléculaire (1473).

4653. Force éleetromotrice mm «•■tact te deux liquides. — Pour évaluer la force électromotrice élémentaire produite par le contact de deux liquides, M. E. Becquerel sépare ces liquides par un vase poreux, y plonge des lames de platine, et mesure l'intensité du courant produit, au moyen de la balance électro-magnétique. Pour éviter les effets de la polarisation, on emploie de larges lames de platine, et Ton opère rapidement, aussitôt après la fermeture du circuit. Après avoir mis la balance en équilibre , on retire les lames , on les lave , on les fait rougir , puis on recommence l'opération. Comme la balance est déjà à peu près convenablement chargée, il ne faut que quelques instants pour la mettre en équilibre. M. E. Becquerel admet que les lames en contact avec deux liquides différents ne développent pas de courant sensible, et que tout l'effet observé est produit par les deux liquides, ce qui n'est pas évident, car avec la potasse et l'acide azotique les nombres trouvés ont été 44,5 et 60 quand on substituait au platine, l'argent ou l'or, et le charbon. Quoi qu'il en soit, voici les résultats les plus intenses observés, avec indication du signe de l'électricité que prend le liquide intérieur au diaphragme ; le liquide extérieur prend l'électricité contraire.

sulfate de cuivre saturé ( — ) 5,50

eau oxygénée (à 42 to!.) (+) 7.50

Eau acidulée ' chlorure de platine neutre saturé (+). . . 7,75

(9 d'eau, 1 d'acide sulfuriquen acide azotique ordinaire (+) de 49,25 à 21

I acide chromique (eau 4, acide 4) (+). . . 27,80

\ eau chlorée saturée à 44° (+) 37,25

Protosulfate de fer | eau chlorée à 44° (+) 47,00

Acide chlorhydrique. \ . ,

Dissolution de potasse (eau 4, f ....,, x l .«'*«

potasse4). acide «**■•(+) »»'«•

PoranlfiiM /1a nnfïciiiim 1 ' '

Persulfure de potassium.

Il résulte de ce qui précède, que la force des couples à deux liquides ne provient pas seulement des actions exercées sur les métaux, mais aussi de celles des deux liquides. Par exemple, dans un couple de Grove, dont la forte électromotrice est, d'après M. E. Becquerel, 98,7 milligrammes, une partie, égale à 20m* environ, est produite par les liquides. Dans un couple à eau acidulée et sulfate de cuivre, dont la force électromotrice est 58°*, les deux liquides fournissent un courant opposé, représenté par 5,50"*, qui détruit une

* Bibliothèque de Genève (Archives des sciences, 4 849), t. XII, p. 285. 2 Annales de chimie et de physique, 3e série, t. ILVIII, p. 242.

partie de l'effet des métaux. Du reste, les forces électromotrices produites par les liquides varient avec leur état de concentration et avec la température , et constituent , comme le remarque M. E. Becquerel, la partie variable des couples à deux liquides.

1654. Forces éleetromotriees dues à l'action des liquides sur les métaux. — M. E. Becquerel a procédé à la mesure de ces forces électromotrices, par deux méthodes différentes : 1° il forme un couple avec une lame de platine, et le liquide et le métal à étudier, et mesure sa force électromotrice au moyen de la balance électro-magnétique. La lame attaquée n'est pas polarisée, et l'on évite la polarisation de la lame de platine, par le moyen indiqué plus haut (1652). On suppose toujours que le platine ne produit pas de force électromotrice ; cependant, avec les substances alcalines, il faut le remplacer par de For, parce qu'il se comporte comme s'il était attaqué; — 2© chaque lame est enfoncée dans on vase poreux, et les deux vases poreux sont situés dans un bocal en verre rempli du liquide qui baigne le métal à étudier. Le platine plonge dans de l'acide azotique, qui empêche sa polarisation. Après avoir évalué l'effet produit par l'action des deux liquides l'un sur l'autre, on le retranche de l'effet du couple, et le reste représente la force électromotrice du métal et du liquide étudiés. Ce procédé a donné les mêmes résultats quelepremier ; en voici le tableau : ~