‹ Traité expérimental de l'électricité et du magnétisme, et de leurs rapports avec les phénomènes naturels ; (volume 4)Chapitre 26 sur 119 · I. .XI · texte numérisé non relu

I. .XI

l6î DÉCOMPOSITION DES ALCALIS ET DES TERRES.

sorbée par l'eau qui adhérait à la surface de l'amalgame. Au surplus, dans sou Mémoire, Davy répète qu'il n'avait jamais eu la pensée de se prononcer positivement sur un sujet aussi nouveau et aussi obscur, et qu'il avait seulement présenté des hypothèses pour expliquer les Faits.

MM. Gay-Lussac et Thénard répliquèrcntà Davy (i) qu'il n'en était pas précisément ainsi , attendu qu'il avait annoncé son opinion d'une manière assez affirmative, et que leurs expériences, quelque imparfaites qu'elles parussent, avaient commencé à ébranler son opinion relativement à la nature de l'amalgame ammoniacal , puisqu'il regardait la leur comme la plus probable.

Davy, dont les vues philosophiques étaient trèsétendues, ne laissait jamais échapper l'occasion de rattacher ses découvertes à l'explication de quelques phénomènes de la nature (2). Il avança que si les métaux des alcalis et des lerres ne pouvaient exister à la surface de notre globe, il était très-possible qu'ils fissent partie de son intérieur, et que |eur existence, si on était fondé à l'admettre, offrirait une théorie des phénomènes volcaniques, particulièrement de la formation des laves, de l'excitation et des effets de la chaleur souterraine. Il rapporta même la formation des acrolithes et leur apparence lumineuse aux métaux des lerres et des alcalis qui, en entrant dans notre atmosphère, éprouvaient aussitôt une combustion et une combinaison de leurs oxides, d'où résultaient la lumière et les détonations qui accompagnent toujours leur chute. Relativement à la présence des alcalis et des terres dans les corps organisés , les expériences qui ont pu faire croire que ces bases peuvent se former de l'air et de l'eau seulement, par les procédés de la végétation, ont toujours été faites d'une manière peu concluante; car l'eau distillée, ainsi

M Annal, de Ch., t. lxxv, p. 29t.

(a) Annal. deCh., t. lxx, p. a5i.

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que Davy a tâché de le montrer, peut se trouver imprégnée de matières soit salines, soit métalliques; et Pair tient presque toujours en état de suspension mécanique des substance* solides de tout genre.

On peut aisément concevoir que, dans les procédés ordinaires de la nature, tous les produits des êtres vivants peuvent procéder des combinaisons connues de divers éléments. Les composés du fer, des alcalis et des terres avec les acides minéraux abondent pour l'ordinaire dans la terre végétale. La décomposition de roches basaltiques, porphyroïdes et granitiques, fournit constamment, à la surface du sol, des éléments terreux, alcalins et ferrugineux. On a trouvé dans la sève de toutes les platites qu'on a examinées certains composés neutrosalins qui contenaient de la potasse ou de la soude et du fer. Ces principes peuvent passer des plantes aux animaux, et l'action chimique de l'organisation paraît tendre plutôt à s'unir les substances, sous des combinaisons plus compliquées et plus variées, qu'à les réduire à leurs plus simples éléments.

Les expériences de Davy sur la séparation et la translation des agents chimiques au moyen de la pile, firent supposer à Wollaston (i) qu'il existait peut-être une influence analogue* dans le système des sécrétions animales, et que cette action électrique, moins intense que celle que l'on observe dans la torpille, pourrait servir à l'explication de plusieurs phénomènes, tels, par exemple, que la rapidité des communications de l'influence nerveuse dans les diverses parties du système vivant.

Pour éclaircir cette hypothèse , il fit une expérience très-simple pour démontrer que l'action d'un seul couple voltaïquë pouvait décomposer une solution de sel marin.

Cette expérience, suivant cet ingénieux physicien, confirma la conjecture que les sécrétions animales qui n'ont pas encore été expliquées, pourraient bien être

(i) Philosoph. Magâzi, juin 1809.

l64 DÉCOMPOSITION DÈS ALCALIS ET DES TERRES.

l'effet de quelque force analogue. Les qualités de chacun des deux fluides qui résultent de ces sécrétions pourraient faire connaître quelle est l'espèce d'électricité qui prévaut dans chacun des organes particuliers du corps animal. Aussi en tira-t-il cette conséquence, que Napoléon avait déjà aperçue, savoir, que la surabondance acide que l'on remarque, en général, dans l'urine, paraît indiquer dans les reins un état d'électricité positive et dans les vaisseaux du foie un état négatif.

La pile donna lieu, dès l'époque même de sa découverte , à mille recherches diverses , tant on était persuadé qu'elle tenait en réserve des trésors pour quiconque saurait l'interroger; et, certes, l'expérience n'a pas démenti cette croyance, car journellement encore cet admirable instrument permet d'enrichir la science .de nouveaux faits. Aussitôt la découverte de Davy, MM. Gay-Lussacet Thénard (i) se livrèrent à une suite de recherches physico-chimiques, à l'occasion d'une grande pile donnée à l'École polytechnique par Napoléon. Ils s'appliquèrent entre autres à déterminer l'influence que pouvaient exercer sur l'action chimique le nombre des couples et la nature du liquide , et furent conduits à plusieurs faits importants; en prenant pour mesure de l'énergie chimique la quantité de gaz fournie dans un temps donné, ils trouvèrent : i° que celle qui est fournie dans chaque expérience dépend, et de la conductibilité du liquide que l'on décompose, et de la nature de celui qui sert à charger la pile; 20 que l'énergie de la pile est plus grande avec un mélange d'acide et de sel qu'avec un acide seul ; 3° que les effets chimiques de la pile sont proportionnels à la force de l'acide avec lequel on la met en activité; 4° qu'ils n'augmentent pas dans le même rapport que le nombre de paires et qu'ils s'éloignent peu d'être proportionnels à la racine cubique du nombre des plaques. Ces deux célèbres chimistes firent encore d'au-

(i) Recherches physico-chimiques, t.

Ier,

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très observations importantes dont je ne puis parler ici, attendu les détails dans lesquels je serais obligé d'entrer. Les grandes découvertes dont Davy avait enrichi la science électro-chimique le plaçaient hors de ligne avec les autres physiciens qui avaient parcouru la même carrière depuis Voha ; aussi l'Institut lui décerna-t-il le prix de 60,000 f. qui avait été promis par Napoléon à Fauteur des plus grandes découvertes en électricité, comparables à celles de Vol ta et de Galvani.

§ XV. Des piles sèches.

L'expérience avait prouvé, dès l'origine, qu'il était nécessaire de désorganiser les piles pour produire des décompositions chimiques; pour remédier à cet inconvénient, on chercha s'il n'était pas possible d'arriver au même butsans'employer de liquide. Ce problème n'a pas encore été résolu , mais les recherches auxquelles il donna iieu nous firent connaître despilesd'un ordre particulier qui ne sont pas sans quelque utilité pour la science. £11 i8o3, MM. Hachette et Desormes (1) remplacèrent le liquide dans les piles ordinaires par la colle d'amidon. Deluc trouva, en 1 809, une combinaison de couples voltaïques, qui fonctionnaient en apparence sans l'intermédiaire d'un liquide. Son appareil consistait en une colonne formée de disques de zinc et de papier doré, d'tfn côté seulement, entassés les uns sur les autres, le zinc en contact avec la face dorée. L'humidité du papier suffisait pour charger la pile. C'est donc à tort qu'on lui donna le nom de pile sëche. Zamboni (2), en 1812, apporta quelques perfectionnements à l'appareil de Deluc. Il entassa ,comme ce dernier, en les pressant fortement les uns contre les autres, des milliers de disques de papier, dont l'une des surfaces était étamée et l'autre recouverte d'une couche

(1) Note historique sur les piles sèches. (Annal, de Ch. et de Phys., t. v, p. 191.) (a) Annal, de Ch. et de Phys., t. xi, p. 190.

très-mince de pcroxide de manganèse broyé avec un mélange de farine et de lait. L'humidité du papier servait encore, dans cette pile, comme dans celle de Deluc, à établir la circulation du fluide électrique qui, en raison du peu de conductibilité du papier, est toujours plus lente que dans les piles ordinaires; aussi, quoique ces appareils donnassent des étincelles au condensateur, on ne parvint jamais à produire avec ces piles, ni décompositions, ni effets calorifiques, toutes les fois que le nombre des éléments, était considérable, comme dans la pile de Volta; parce que la circulation du fluide électrique s'y faisait trop lentement. En diminuant cependant le nombre des éléments, on parvient à décomposer l'eau, comme M. Pelletier l'a prouvé dans ces derniers temps. Les piles de ce genre cessent de fonctionner au bout d'un certain temps, quand le papier a perdu toute son humidité.

Jusqu'à présent les piles sèches n'ont été employées qu'à deux usages, i° à produire un mouvement continu, au moyen des attractions et des répulsions qu'exercent les électricités accumulées aux deux pôles; mouvement qui ne peut être régulier, en raison des causes atmosphériques variables, qui apportent des changements dans le dégagement de l'électricité; i° à constater la présence de trèspetite quantité d'électricité accumulée sur le plateau inférieur du conducteur.

§ XVI. Propriétés particulières à chaque fluide ;

le doubleur d'électricité.

Les partisans de la doctrine de Franklin firent valoir en leur faveur une propriété particulière de l'électricité, qui se manifeste dans la décharge delà bouteille de Leyde. Si l'on place une carte entre deux pointes en communication avec les deux surfaces d'une batterie électrique, mais non vis-à-vis l'une de l'autre, et adhérentes à la carte, à l'instant de la décharge l'étincelle part de la pointe positive, glisse sur la surface de la carte qui est

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de ce coté, pt se fait un passage vis-à-vis de la pointe ' négative. M. Trémery (i) a donné une explication satisfaisante de ce phénomène dans la théorie des demf fluides; il admit que la force coercitive des corps isQ? knts, c'est-à-dire, la résistance qu'ils opposent au mouvement du fluide électrique dans leur intérieur, n'est pa* Ijl même pour chacun des deux fluides, de sorte qu'il peut bien se faire que, dans certains cas, elle soit plus grande pour un des fluides que pour l'autre; que l'air atjnor sphérique est dans ce cas, et oppose une grande résistance au fluide négatif, tandis qu'il ne résisterait pas autant aux mouvements du fluide positif. Effective? ment, M. Trémery a trouvé qu'en opérant dans le vide, la carte était percée au milieu de la distance située entre les deux pointes. Cet exemple d'une différence dans le mode d'action des deux fluides n'est pas le seul. Erman en a trouvé deux autres; ayant isolé une pile chargée avec un bon conducteur, il fit communiquer chacun de ses pôles avec un électroscope d'or trèssensible, qui acquit bientôt un degré de divergeuce qui resta constant pendant quelque temps.

11 prit ensuite un prisme de savon bien sec et insérç dans un de ses bouts un fil de métal qui communiquait avec le sol; puis il toucha par l'autre bout l'un quelconque des pôles de la pile; ce pôle fut aussitôt déchargé comme l'électroscope l'indiqua, et Télectroscope de l'autre pôle divergea aussitôt davantage. Il fit ensuite une autre expérience, la pile restant toujours isolée.1 Il fit commmuniquer les deux pôles ensemble par l'intermédiaire du même savon. Les deux électroscopes continuèrent à diverger comme avant, d'où il conclut que le savon était, dans ce cas, un mauvais conducteur. Il toucha ensuite le savon avec un fil de métal; le pôle négatif fut déchargé, tandis que le pôle positif atteignit ou maximum de tension : ainsi, dans ce cas, le savon dé-

fi) Journ. de Phys., floréal an x, p. 357.

ww

l68 DES THÉORIES ÉLECTRO-CHIMIQUES.

vînt conducteur seulement pour l'électricité négative.

En soumettant la flamme de l'alcool au même mode d'expérimentation, Erman trouva des effets semblables, mais, dans ce cas, la flamme conduisit plus facilement l'électricité positive que l'autre. M. Biot a reconnu que l'éther jouissait des mêmes propriétés que le savon et Falcool (i). ,

MM. Desormes et Hachette communiquèrent à la Société philomathique, le 12 frimaire an xi, un Mémoire daus lequel ils donnèrent la théorie du doubleur d'électricité de Bennet et de Nicholson (a). Cet instrument ne commença à fixer l'attention des physiciens qu'à l'époque où Réad publia son ouvrage sur l'électricité des airs, qui ne fut connu en France qu'en 1796. MM. Desormes et Hachette s'étant servis de celui qui avait été exécuté pour l'École de médecine, afin de répéter les premières expériences de Bennet et de Volta sur l'électricité des métaux en contact, reconnurent * plusieurs imperfections, qu'ils ont tâché d'éviter dans la construction d'un autre appareil. La théoriç qui est fondée sur les influences électriques fut exposée dans les Annales de Chimie, frimaire an xii. Son objet est d'augmenter, à l'aide d'un disque circulaire mobile, la quantité d'électricité contenue dans deux autres disques semblables et supposée fixe. '

§ XVII. Des Théories èlectro- chimiques.

La discussion des diverses théories de la pile et de ses propriétés chimiques conduisit de nouveau les physiciens à rechercher si les affinités chimiques ne pourraient pas être 'attribuées à l'action des forces électriques : quand on vit deux corps, mauvais conducteurs de l'électricité, qui possédaient chacun une électricité con-

(i) Bullet. des Se, 1816, p. io3.

(a) Annal, de Ch., t. xiv ; Transac. Philos. Précis sur un doubleur d^élect., i7?7,p. 283; 1778. Nicholson, p. 4o3.

a PERIODE, CHAPITRE PREMIER. 169

traire , s'attirer Tun l'autre et rester en contact plus ou moins de temps, suivant leur faculté isolante, on dut concevoir la possibilité de faire dépendre les affinités chimiques du jeu des forces électriques, puisqu'il suffisait d'admettre que les molécules de deux corps, au moment de leur combinaison, se trouvaient dans deux états électriques opposés.

Quelle est la cause qui attire et tient unies les unes aux autres les dernières particules des corps dans leur combinaison réciproque? C'est là une de ces grandes questions de la philosophie naturelle dont ou cherche depuis long-temps la solution, sans avoir encore eu le bonheur de la trouver. Cette cause est-elle électrique ou non? Toutes les découvertes modernes tendent à lui donner une origine 'électrique. Voyons les tentatives qui ont été faites pour établir ce rapprochement. Ce qui frappe en premier lieu, c'est que les forces électriquesetles forces chimiques ont une propriété commune, celle de. s'entre-détruire l'une l'autre ; qu'elles sont répandues dans tous les corps, où elles sont ordinairement dans un état d'équilibre; que l'une venant à exercer son action, l'autre paraît aussitôt; de sorte qu'il existe entre elles une dépendance mutuelle , qui semble d'autant plus indiquer une origine commune, que ces deux espèces de forces ont encore d'autres rapports mutuels nombreux.

Depuis long-temps, on a pris pour base des théories chimiques celle de la chaleur et du feu ; il peut en être de même de la théorie électro-chimique.

• Franklin et Priestley firent déjà ce rapprochement , • car ils Rapportèrent tous les phénomènes électriques à Faction d'une matière unique qu'ils regardèrent comme identique avec le phlogistique.

L'abbé Nollet fit plus , il avança que l'électricité étài]t le feu élémentaire qui produisait la chaleur, la lumière, les actions magnétiques et chimiques. Ce n'était encore là qu'une idée générale , fondée sur aucune expérience positive, niais seulement un de ces aperçus ingénieux

I^O DES THÉOiUES ELECTHO-CHIM1QDES.

qui commencent à jeter quelque lumière sur la science.

Wîlke fit plus , il essaya de prouver que je feu avait une origine électrique.

Hube, dans son Traité de physique, jeta en avant cette conjecture, que les attractions chimiques devaient être rapportées aux forces électriques.

Ritter, après avoir fait un grand nombre d'expériences sur les propriétés chimiques de la pile, eut la même idée et créa une théorie qu'il développa avec talent. Les efforts qu'il fit pour tenter d'établir ce rapprochement, ne furent pas inutiles pour la science. A coté de ce physicien on peut placer Winterl qui , en raison de la manière dont il considérait l'acidité et l'alcalin éife, a préparé les esprits à l'adoption d'une théorie électro - chimique. Malheureusement on peut reprocher à ces deux savants de s'être jetés dans des considérations métaphysiques où il est difficile de les suivre, et d'avoir voulu découvrir a priori des faits qui sont encore enveloppés de beaucoup d'obscurité.

M. QErsled (i), en 1799 et 1800, dans plusieurs Mémoires qu'il publia sur l'identité des forces chimiques et électriques, s'appliqua à démontrer qu'il était possible de concevoir les phénomènes chimiques comme le résultat de l'action de deux, forces générales, répandues dans tous les corps; mais il n'eut pas besoin de supposer des forces arbitraires, il se servît de celles dont les effets nous sont rendus sensibles par des attractions et des répulsions électriques. 11 déduisit comme conséquence de sa théorie ou plutôt de son système, que les affinités, la chaleur, la lumière et le magnétisme étaient dus à des actions électriques. Ce sont ces mêmes idées qui le conduisirent plus tard à découvrir l'action d'un courant électrique sur un aimant, découverte du premier ordre, dont les conséquences sont immenses pour

(1) Recherches sur l'identité des forces chimiques et électrilues; traduit de l'allemand, par M. Marcel de Serres, i8i3.

9 PSftIODJB, CHAPITRE PREMIER. I^I

l'wancement de la science, comme nous aurons bientôt l'occasion de le voir. Quoique ce système ait augmenté nos richesses scientifiques, on doit regretter qu'il n'ait pas été appuyé, en général, de ces expériences décisives qui portent la conviction dans tous les esprits. L'ouvrage dont il est ici question est remarquable dans plusieurs parties, mais il est empreint de cette philosophie spéculative dont on doit user avec discrétion dans les recherches scientifiques. Un homme de la portée de M. QErsted peut bien se permettre de jeter en avant des idées hardies, mais les adeptes doivent user avec réserve d'une méthode qui n'est pas basée sur l'expérience.

J'ai dit que l'on avait toujours pris pour base de toute théorie électro-chimique celle de la combustion et des phénomènes qui l'accompagnent. Nous sommes conduits ici à dire quelques mots des théories chimiques.

Stahl chercha à expliquer la combustion par le dégagement d'un principe imaginaire , qui produisait la chaleur et auquel il donna le nom de phlogistique ;

Erincipe qui, suivant lui, était celui de la combustibité. Ce système fut développé avec tant de talent par son auteur, qu'il servit de guide à la science pendant près d'un demi-siècle. En vain observait-on à Stahl que des corps, en brûlant, augmentaient de poids, au lieu de devenir moins pesants par la perte d'un principe; il répondait que le phlogistique était le principe de la légèreté qui, en se dégageant, devait diminuer nécessairement le poids des corps.

Lavoisier ne se contenta pas de cette raison; aidé de quelques observations faites avant lui, et d'un grand nombre d'expériences qui lui sont propres, il prouva que la combustion était le résultat de la combinaison d'un corps combustible avec un autre corps gazeux, auquel il donna le nom d'oxigène. Cette théorie, quoique très-rationnelle , ne reçut pas d'abord l'assentiment général, tant le phlogistique avait jeté de profondes racines dans tous les (esprits. Mais Lavoisier ne se laissa

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