C. et A

Il4 PILES HYDRO-ÉLECTRIQUES A UN SEUL LIQUIDE

au-dessous on dispose une lame de zinc non amalgamé horizontale, puis on remplit le vase d'une dissolution de sulfate de potasse, de manière que la spirale de cuivre n'y plonge que par quelques millimètres de sa partie inférieure. Le courant est assez constant pendant plus d'un mois, mais faible; la pile est donc applicable surtout à la dorure ou à la galvanoplastie.

L'auteur lui donne le nom depi/e à triple contact parce qu'il attribue sa constance et son efficacité aux actions réunies du cuivre, du sulfate de potasse et de l'air. En effet, la couche supérieure du liquide peut dissoudre de l'oxygène, qui agit comme réducteur, de la même manière que l'acide azotique de la pile Bunsen.

Le sulfate de potasse se régénère indéfiniment, et il se dépose simplement de l'oxyde de zinc, parce que la potasse mise en liberté précipite l'oxyde de zinc du sulfate, à mesure que ce dernier prend naissance.

Entre toutes les piles à un seul liquide, la pile Blanc-Filipo [les Mondes, t. VII (i865)] est assez remarquable par la constance et la durée de sonVourant. Elle est formée (fig, ^o] par

Fig. 4o.

un flacon de verre A à large ouverture, au fond duquel on met une couche S de soufre en poudre ; par-dessus on verse de l'eau chargée de chlorure de sodium, dans laquelle on a délayé un peu de soufre finement pulvérisé. Le bouchon du flacon laisse passer deux tiges métalliques: l'une C, de cuivre, est soudée à un anneau Z, de zinc, qui plonge dans l'eau salée; l'autre P est

AVEC POLARISATION. Il5

une lige de plomb isolée jusqu'au point où elle entre dans la couche de soufre et recouverte en dessous de ce point de sulfure de cuivre. Le pôle positif se forme sur le plomb, et le pôle négatif sur le zinc et le fil de cuivre.

Celle pile est remarquable par la longue durée de son action, la petite dimension des couples et par son économie , qui résulte à la fois de la nature des substances employées et de leur faible quantité.

Voici comment on a présenté les actions chimiques qui s'y produisent. La décomposition de Teau donne de l'oxyde de zinc et de l'hydrogène; ce dernier, au contact du soufre, se transforme en acide sulfhydrique, lequel réagit sur le chlorure de sodium pour donner de l'acide chlorhydrique et du sulfure de sodium. L'acide chlorhydrique produit avec le zinc un dégagement d'hydrogène gazeux et du chlorure de zinc qui réagît sur le sulfure de sodium : il se forme alors du sulfure de zinc insoluble, et le chlorure de sodium est régénéré.

Quelle que soit la véritable théorie de ces réactions, le résultat final est la production de quantités équivalentes d'hydrogène, d'oxyde de zinc et de sulfure de zinc. Quant au sulfure de cuivre qui recouvre le plomb, on a reconnu que sa présence était indispensable, mais son action n'est pas bien expliquée jusqu'ici.

Matteucci [Comptes rendus des séances de P Académie des Sciences, t. LX (i865)] a repris l'étude de la pile Blanc pour analyser l'action du soufre et est arrivé aux résultats suivants.

Le soufre, de même que le chlore, le brome ou l'iode, n'agit qu'au contact du métal électro-négatif, plomb, cuivre ou platine, comme l'avaient déjà constaté Becquerel et Grove pour le chlore, le brome et l'iode.

Pour qu'il y ait action, il faut que l'élément électro-négatif, plomb, platine, fer ou argent, soit recouvert d'une couche très mince d'un métal, et principalement de cuivre. Il faut également, pour le bon fonctionnement de la pile, que le liquide contienne du sel marin ou un autre sel de soude, ou probablement encore une base alcaline quelconque.

Il6 PILES HYDRO-ÉLECTRIQUES A LN SEUL LIQUIDE

Le soufre divisé mis au contact du métal électro-négatif augmente notablement la force électro-motrice, la constance et la durée de la pile; quoique insoluble et isolant, il entre en combinaison avec le sodium rendu libre par le courant électrique pour former transitoirement du sulfure de sodium.

Il reste à expliquer l'action exercée par une quantité très petite de sulfure de cuivre dans ces phénomènes, action qui paraît indispensable sans que Ton puisse s'en rendre compte.

§ III. — Piles a charbon positif.

Le prix élevé du cuivre a fait songer à remplacer ce conducteur par un autre corps conducteur : il suffit que le liquide n'exerce pas d'action chimique sur cette substance, et l'autre partie de l'élément reste formée par le zinc. L'un des corps auxquels on a le plus vite songé et qui convient le mieux est le charbon.

La substitution du charbon au cuivre, dans un élément donné, augmente la résistance. Il importe donc que le charbon soit convenablement préparé pour qu'il soit bon conducteur. Le meilleur est celui que l'on connaît sous le nom de charbon de cornues; il se trouve comme résidu de la houille dans les cornues où l'on prépare le gaz d'éclairage. On le travaille aisément et on lui donne la forme de lames, de cylindres ou de prismes.

Autrefois on a employé du charbon réduit en poudre et chauffé avec de la mélasse, ce qui fournit une matière assez résfstante, mais inférieure au charbon de cornue.

Le principal effet du charbon est de diminuer la polarisation, parce que l'hydrogène et le zinc du sel qui se forme ne se déposent pas aisément sur celle substance.

L'emploi du charbon a été depuis longtemps proposé pour remplacer le cuivre. Nous passerons en revue les essais auxquels on s'est livré à ce sujet, en suivant autant que possible l'ordre chronologique. Mais, d'après notre classification, nous

n'examinerons ici que les piles à charbon où la polarisation n'est pas évitée par le choix de substances convenables, liquides ou solides.

Le prince M. de Leuchtenberg [rinstituty t. XIII (i845)], qui avait naonté à Saint-Pétersbourg un atelier de galvanoplastie, trouvant que pour les grosses pièces la pile Daniell devenait d'un emploi difficile, a fait usage de couples à un seul liquide, fer et charbon, plongeant dans de l'eau acidulée sulfurique. Cette pile dorait avec une grande rapidité.

Stôhrer [Poggendorff's Annalen, t. LXXVII (1849)] emploie ' comme liquide excitateur une dissolution d'alun ; les électrodes sont des lames de charbon et de zinc non amalgamé et plongent soit dans le liquide même, soit dans du sable humecté de la dissolution saline.

Il vaut encore mieux prendre une pile cloisonnée ; pour cela, on remplit un premier vase de fragments de coke, dont quelques-uns sont attachés à des fils de cuivre qui se réunissent pour former le pôle positif; au centre est un vase poreux rempli de sable, dans lequel est enfoncée la lame de zinc non amalgamé. Enfin, dans les deux vases on verse la dissolution d'alun.

L'auteur prétend que sa pile est excellente pour le télégraphe à aiguille ; mais il avoue lui-même qu'elle devient inférieure pour tout autre usage, et notamment quand il y a une grande résistance à vaincre.

M. Helm (Niaudet, Pile électrique , p. 70) fait usage, pour actionner les pendules électriques, d'une pile analogue à celle de Stôhrer; les électrodes sont un cylindre de charbon et une plaque de aine. Quant au liquide, au lieu de prendre simplement une dissolution d'alun, comme Stôhrer, il emploie un mélange de sel marin et d'alun.

Fabre de Lagrange \Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences, t. XXXIV (1852), et Philosophical Magazine, 4* série, t. IV] cherche à éviter la polarisation' en mettant le liquide en mouvement.

Le vase extérieur, de terre, contient comme d'habitude le

Il8 PILES IITDRO-ÉLUCTRIQUES A UN SEUL LIQUIDE

cylindre de zinc ; un robinet y laisse tomber goutte à goutte Teau acidulée. Celle-ci finit par déborder et passe par-dessus les bords du diaphragme, formé ici de toile à voile et plein de morceaux de charbon tassés autour de la baguette centrale, également en charbon, qui sert d'électrode positive. Enfin, Teau acidulée s'écoule par un tube qui part du bas du diaphragme et traverse le fond du vase extérieur. Il est commode de prendre pour vase extérieur un pot à fleurs vernissé

Fig. /|i.

Grâce à ce mouvement continuel de l'acide, la polarisation est diminuée; mais la complication relative des dispositions rend très difficile en pratique Tusage de cette pile.

Walker [Philosophical Magazine, 4* série, t. XVIII (iSSg) ] emploie depuis 1849, P^^** ^^ télégraphie, une pile formée de lames de zinc et de charbon de cornue enfoncées simplement dans du sable imbibé d'eau acidulée sulfurique. On obtient encore un meilleur effet en platinant le charbon par le procédé que Smée a indiqué pour platiner ses lames d'argent [voir

Dans la pile de Breguet et dans celle de Fortin^ le zinc est immergé dans une solution de sel ammoniac, et le charbon, taillé en prisme, est placé dans un vase de porcelaine poreuse et entouré de charbon de cornue concassé.

Devos a partagé le vase en deux compartiments par une lame de charbon. Dans un des compartiments se trouve le zinc, dans l'autre un mélange de coke concassé et de sel ammoniac. On rempUt les deux compartiments d'eau ; la cloison de charbon

reçoit le rhéophore positif. La force électro-motrice de cette pile est à peu près celle de l'élément Daniell. Elle paraît convenir aux usages télégraphiques et aux sonneries.

Torreggiani [Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences, \, LXII (1866)] a constaté qu'une pile ayant comme pôle négatif du plomb métallique, comme pôle positif du charbon et contenant comme liquide excitateur une dissolution d'acétate alcalin, donne une grande quantité de carbonate de plomb assez pur, outre Téléctricité qui peut être utilisée. L'auteur indique cet appareil pour préparer la céruse facilement et sans dangers.

Bœttger [lès Mondes, t. XVI (1868)] place dans un vase isolant ifii cylindre de zinc amalgamé, au centre la baguette de coke, et entre les deux un mélange en parties égales de chlorure de sodium et de sulfate de magnésie cristallisés, que l'on mouille d'une forte dissolution des deux sels.

Cette pile donne des courants peu intenses, mais qui sont assez constants et de très longue durée. Elle convient donc très bien pour les sonneries et surtout pour les horloges électriques.

Zaliwski-Mikorski [Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. LXVIII {1869)] propose une pile à un liquide formée de lames de charbon et de cuivre qui plongent dans un mélange d'acide sulfurique et d'acide azotique étendus d'eau.

Dans la bouée électrique de Duchemin, un cylindre de charbon et une lame de zinc sont fixés à un flotteur et immergés dans la mer; c'est donc simplement l'eau de mer qui remplit le rôle de liquide excitateur.

Dans la pile à chapelet de Palagi, un vase assez élevé, tel qu'une éprouvette de verre, contient une lame de zinc et une chaîne de grains de charbon, réunis les uns aux autres par des fils de cuivre, ce qui lui donne l'apparence d'un chapelet. Le liquide excitateur est de l'eau ordinaire, légèrement salée.

§ IV. — Piles a fer positif.

On a essayé de substituer au cuivre de Télément de Volta le fer ou la fonte. Outre réconomie, puisque le fer est moins cher que le cuivre, ce qui d'ailleurs a peu d'importance, la lame positive ne devant pas s'user, l'avantage qu'on pouvait attendre résuite de ce que la force de polarisation par l'hydrogène paraît moindre avec le fer qu'avec le cuivre; mais, pour que cet avantage subsiste, il faut que le liquide n'exerce pas d'action chimique sur le fer et qu'il agisse sur le zinc comme dans la pile de Volta. Cette condition est très difficile à remplir, parce que le zinc et le fer ont des affînités chimiques analogues.

Sturgeon [Annais of Electricityy t. V; Poggendorjf's Annaleriy t. LI (i84o)] se sert d'une pile à un liquide, zinc-fer. Il prend pour vase extérieur un vase de fonte de o",25 de haut et de o™,o8 de diamètre, et le remplit d'eau acidulée au huitième, dans laquelle plonge un cylindre de zinc amalgamé.

Avec des conducteurs courts le courant de ces éléments est plus fort que celui d'un élément cuivre-zinc de mêmes dimensions ; mais c'est le contraire qui arrive si l'on emploie des conducteurs longs et résistants. Cette particularité peut s'expliquer de la manière suivante :

D'après Poggendorff, la force électro-motrice de l'élémenl zinc, fer et eau acidulée sulfurique ne serait que la moitié envi- ''on [rin) ^^ celle de l'élément zinc-cuivre, avant le commencement de la polarisation. Mais ce rapport peut se renverser si le courant augmente d'intensité, c'est-à-dire si l'on emploie un circuit moins résistant, car la force électro-motrice de polarisation de l'hydrogène est moindre sur le fer que sur le cuivre.

Sturgeon a proposé de laisser se rouiller l'intérieur du vase de fonte avant de l'employer, car l'hydrogène, se portant sur la rouille, la réduit, ce qui empêche lapolarisation au moins pendant les premiers instants.

Mûnnich [Poggendorff's Annalen, t. LXXVII (1849)] ob-

tient une diminution de la polarisation en employant le fer amalgamé. On obtient ce dernier en frottant longtemps une plaque de fer avec du papier de verre et quelques gouttes de mercure et d'acide sulfurique étendu, ou en laissant séjourner le fer dans une dissolution d'un sel de mercure, ou dans du morcure sur lequel on a versé de Tacide sulfurique étendu.

Bœttger obtient le fer amalgamé en chauffant le fer dans un vase de porcelaine avec un mélange de 12 parties de mercure, I de zinc, 2 de sulfate de fer, 12 d'eau et i ^ d'acide chlorhydrique.

Callan [Philosophical Magazine, t. IX {i855); Archives de Genève, t. XXIX (1 855)] emploie un vase de fonte servant luimême d'électrode positive. Ce vase contient un liquide acide dans lequel plonge la lame de zinc amalgamé formant le pôle négatif.

Quant à l'acide, on prend l'un des suivants : acide chlorhydrique pur ou peu étendu; acide sulfurique étendu de deux à trois fois son volume d'eau; acide sulfurique mélangé de trois fols son poids d'une solution concentrée de sel marin. Aux deux premiers liquides il est bon d'ajouter un peu de sulfate de soude qui préserve le zinc amalgamé et en maintient la surface propre.

Pour diminuer la quantité de liquide et en même temps rapprocher autant que possible les deux métaux, l'auteur em-

ploie un vase rectangulaire, aplati et rétréci à sa partie inférieure, comme l'indique la^îg*. 42.

Callan se sert encore de vases de terre dans lesquels plongent des lames de fonte et de zinc amalgamé, que Ton monte sur une traverse de bois, comme dans la pile de Wollaston.

L'auteur affirme que sa pile est plus puissante que la pile Bunsen et bien constante. Le zinc reste propre jusqu'à son usure complète, et il n'y a pas d'hydrogène adhérent sur le 1er si l'on a soin de ne pas rapprocher outre mesure les deux métaux. La principale cause d'affaiblissement est l'épuisement assez prompt du liquide excitateur. On peut, du reste, y remédier en vidant les auges avec un siphon, pour les remplir de nouveau quand cela est devenu nécessaire.

Cette pile a surtout été préconisée par son auteur pour la lumière électrique. Une pile de 70 éléments, dont les auges n'avaient que o", 10 de côté, donnait, dans la lampe électrique de Deleuil, une lumière extrêmement vive et à très bon marché, car la quantité d'acide nécessaire pour charger la pile entière ne revenait pas à plus de i^'.

D'après Callan, auquel nous laissons la responsabilité des renseignements suivants, un élément à vase rectangulaire de fonte donne au galvanomètre une déviation presque double de celle d'un élément Bunsen de mêmes dimensions. [Archives de Genève, t. XXIX (i855).]

La lumière est plus intense que celle que produirait le même nombre d'éléments de Bunsen, toutefois l'arc voltaïque est moins long.

Un fait curieux est qu'avec cette pile les deux pointes de charbon paraissent également incandescentes, tandis qu'avec la pile ordinaire presque toute la lumière semble provenir de la pointe positive.

§ V. — Piles a lame positive déshydrogénée.

On peut empêcher l'hydrogène d'adhérer à la lame positive de l'élément par divers procédés. On diminue de cette manière la force de polarisation, et la pile varie moins rapidement.

Poggendorff [Poggendorff's Annalen, t. LI (i84o)] dontie plus de force et de stabilité au courant des piles galvaniques à un liquide en traitant le cuivre de la manière suivante :

1° On le chauffe à Tair jusqu'à ce que les couleurs qui se forment d'abord aient disparu.

2° On le plonge dans l'acide azotique, puis on le lave à Teau.

3° On y précipite au moyen de la pile un dépôt de cuivre pulvérulent analogue à celui qui se forme sur le cuivre de rélément Daniell.

Avec Tune ou Fauti'e de ces précautions, on obtient une pile dont le courant croît d'abord, atteint un maximum, puis décroît, mais bien plus lentement que dans la pile ordinaire à un liquide.

C.-G. Page [Dingler Journal, t. GXXIV; Fortschritte {i85i)] prend simplement la pile de Voila à couronne de tasses; mais, pour empêcher le dépôt d'hydrogène sur le cuivre, il perce ce dernier de trous ou le recouvre d'un dépôt galvanique de cuivre rugueux.

Enfin G.-V. Walker emploie également une lame rugueuse de cuivre obtenue en recouvrant une lame de cuivre d'un dépôt galvanique du même métal dans une solution qu'on laisse s'épuiser presque complètement.

Smée [Philosophical Magazine, t. XVI (1840)] diminue la force électro-motrice de polarisation dans la pile à un liquide en remplaçant la lame de cuivre par une lame de platine platiné, ou mieux d'argent platiné. Pour l'obtenir, on met un peu de bichlorure de platine dans de l'eau acidulée, et Ton décompose la solution au moyen d'un conducteur de platine fixé au pôle positif d'une pile dont le pôle négatif communique avec la lame à platiner. On obtient de la sorte un dépôt qui présente de petites aspérités et rend le dégagement de l'hydrogène plus facile.

On donne à ce couple une disposition analogue à celle de la pile de Wollaston, en plaçant la feuille d'argent platiné entre deux lames de zinc communiquant entre elles [fig- 43).

La pile de Smée a joui longtemps en Angleterre d'une grande

124 PILES UYDRO-ÉLEGTRIQUES A UN SEUL LIQUIDE

faveur; elle a élé très employée pour la galvanoplastie et même pour la télégraphie transatlantique.

Cette disposition présente un inconvénient, car, la plaque

Fig. 43.

d'argent étant placée entre les deux lames de zinc, le gaz monte entre les deux plaques du couple, ce qui oblige à laisser entre elles une certaine distance et donne, par suite, une augmentation de résistance intérieure. Pour remédier à cet inconvénient. Grave [Proceedings ofelectrical Societf [iS^i]] remplace la lame d'argent par une gaze de fils d'argent platiné. Par ce moyen, l'hydrogène peut s'échapper à travers les mailles du tissu, au lieu de séjourner entre les lames, que l'on peut, par suite, rapprocher davantage.

Philipps de Saint-Austell propose l'emploi du tulle électrique, fabriqué ainsi qu'il suit : on prend un morceau de tulle que l'on tend sur un châssis, et on l'enduit de cire fondue; lorsqu'il est bien chaud, on le presse entre deux feuilles de papier buvard pour enlever l'excès de cire; puis on le plombagine, on le recouvre de cuivre galvanique, on l'argenté et enfin on le platine.

Paterson remplace l'argent platiné par le fer platiné, obtenu en plongeant une lame de fer dans une dissolution acide de platine dans l'eau régale.

Pour remplacer la gaze de fils d'argent, qu'il peut être difficile de se procurer, C.-V. Walker indique la toile métallique de cuivre, que l'on commence par recouvrir d'un léger dépôt galvanique de cuivre; puis on l'argenté et on la platine comme il

AVEC POLARISATION. Ia5

a été indiqué plus haut. Le couple se compose alors de deux lames très légèrement inclinées, une de zinc en dessous et une de toile métallique platinée en dessus, de sorte que le gaz, s'élevant perpendiculairement, s'échappe à travers les mailles du lissu et se dégage facilement dans Fatmosphère.

Mais la meilleure pile qui dérive de celle de Smée est sans contredit la pile de Walker, à électrodes de zinc et charbon platiné [Philosophical Magazine, 4* série, t. XVIII (1859)]. Pour préparer la lame de charbon platiné, on munit la lame d'une garniture de cuivre, qui sert à la rattacher au zinc suivant, et que l'on a soin d'étamer pour éviter la formation de sulfate de cuivre. Pour préparer de bonnes lames de charbon, l'auteur adopte la marche suivante.

On commence, pour les purifier, par les laisser tremper pendant plusieurs jours dans de l'acide sulfurique étendu de trois à quatre fois son volume d'eau ; puis on fixe la garniture de cuivre étamé avec des rivets également en cuivre étamé.

Enfin, on platine la lame en la faisant plonger dans de l'acide sulfurique étendu de dix fois son volume d'eau et dans lequel on ajoute des cristaux de chlorure de platine jusqu'à ce qu'il prenne une belle teinte jaune paille; puis on fait communiquer le charbon avec le pôle négatif d'une pile dont l'électrode positive, en platine ou en charbon, plonge également dans le liquide. Au bout de vingt minutes le platinage est terminé, et il ne reste plus qu'à essayer chaque lame en s'en servant comme électrode pour décomposer l'eau. La plaque est bonne si elle laisse l'hydrogène se dégager sans aucune adhérence.

Quant au zinc, on prend du zinc amalgamé ou simplement des lames de zinc ordinaire dont la partie inférieure plonge dans un petit godet en gutta-percha contenant du mercure. De la sorte, l'amalgamation se produit d'elle-même et sans aucune perte de mercure.

On peut encore charger la pile avec de l'eau salée ; mais, dans ce cas, elle perd un peu de force.

Cette pile est préférable au couple de Smée ; car, dans ce dernier, la lame d'argent est usée au bout d'un an, tandis que

la lame de charbon de cornue platinée est inusable. La subslitulion du charbon platiné de Walker à l'argent platiné de Smée ne diminue, du reste, que d'une très faible quantité la force électro-motrice de la pile.

La pile Walker a obtenu une médaille à l'Exposition universelle de Londres de 1 85 1, et est très employée en Angleterre, notamment dans les lignes télégraphiques du South-Eastern Railway.

Entre le prix de revient de cet élément et celui de l'élément de Smée il y a des différences considérables. Les plaques d'argent fabriquées pour les piles du télégraphe transatlantique anglais sont revenues à ciSao livres sterling (63ooo''). Les plaques de charbon platiné en nombre égal et de mêmes dimensions n'ont coûté que 206 livres sterling (5i5o'').

Au bout de neuf ans les lames de charbon étaient encore en très bon état, tandis que les plaques d'argent étaient attaquées et trouées.

Le prix d'entretien de la pile Walker est des plus minimes et provient, pour les trois quarts, de la dépense de mercure. Ces piles peuvent fonctionner un an, et même quinze mois, sans qu'on ait à y toucher. C'est incontestablement une des meilleures piles à un liquide que l'on connaisse, et qui peut, pour bien des applications, soutenir la concurrence avec les piles à deux liquides.

Une autre modification de la pile de Smée, imaginée par Tyer, est assez généralement employée pour les signaux électriques, dans les chemins de fer anglais. Au fond d'un vase de terre ou de verre, on met des morceaux de zinc et une quantité de mercure assez grande pour garnir complètement le fond et faire communiquer les uns avec les autres tous les morceaux de zinc. Au-dessus, on verse de l'eau acidulée au vingtième d'acide sulfurique, dans laquelle plonge verticalement une lame d'argent platiné. A la partie supérieure de cçtte lame s'attache un fil de cuivre recouvert de gutta- percha, dont l'autre extrémité, recourbée vers le bas, se termine par une boule de zinc. Le montage des éléments en série s'effectue

simplement en plongeant la boule de zinc qui termine le fil de cuivre d*un couple dans le mercure qui garnit le bocal du couple suivant.

Cette pile offre l'avantage de permettre l'emploi de tous les débris de zinc, sans aucune perte; de plus, l'amalgamation étant parfaite, il n'y a aucune usure quand le circuit est ouvert. La pile peut alors rester montée plusieurs années et n'exige ni nettoyage ni entretien, à la condition de ne pas travailler trop fréquemment et d'être renfermée dans une boîte parfaitement close, ce qui rend négligeable l'évaporation. Toutefois, la pile Tyer n'est pas très économique, parce qu'elle demande une grande quantité de mercure, dont il est difficile de ne pas perdre une partie quand on démonte les éléments pour renouveler le liquide.

Le baron d'Ebner a exposé à Paris, en 1867 (section autrichienne), une pile analogue à la précédente, mais où la lame d'argent platiné est remplacée par une lame de plomb platiné; les autres dispositions restent les mêmes. La substitution du plomb à l'argent réduit le prix de revient de la pile, mais paraît abaisser un peu la force électro-motrice.

Dans les piles qui précèdent, on a tenté de diminuer la polarisation en recouvrant l'électrode positive d'un dépôt spongieux, de platine par exemple. Dans un ordre d'idées tout différent, Maistre [les Mondes, t. IV (i 864)] a essayé de diminuer le dépôt d'hydrogène sur l'électrode positive en rendant cette électrode mobile, afin d'en retirer l'hydrogène à mesure qu'il s'y dépose.

D'abord, il remplace le zinc par du fer et acidulé l'eau par l'acide azotique ; le peroxyde de fer qui se produit n'est plus adhérent comme l'oxyde de zinc et se précipite au fond du vase.

Pour rendre mobile l'électrode positive, on emploie la disposition suivante.

Dans une caisse de bois on dispose très près l'un de l'autre dix bocaux plats de verre ou de terre, remplis d'eau acidulée au centième d'acide azotique et contenant une feuille de fer en-

roulée en cylindre creux. Sur deux bords opposés de la caisse sont des coussinets sur lesquels repose un axe de fer recouvert de guila-percha; cel axe supporte des disques verticaux de cuivre, ou mieux de charbon, au nombre de dix, isolés les uns des autres par des rondelles de porcelaine et plongeant chacun par le tiers environ de sa surface dans le liquide d'un des bocaux. Dix lames de cuivre formant ressort sont fixées à des bornes métalliques sur le bord de la caisse et s'appuient sur la tranche des disques, pour recueillir Télectricité.

Pour avoir la pile disposée en quantité, on établit la communication entre tous les fers d'une part et tous les disques de l'autre ; pour avoir de la tension, on réunit, au moyen de chaque borne, le fer d'un bocal avec le charbon du suivant.

Pendant que la pile fonctionne, on fait tourner Taxe, soit à la main, soit au moyen d'un mouvement d'horlogerie qui peut en faire marcher un grand nombre à la fois. Toutes les parties des disques de charbon, passant alternativement dans le liquide el dans l'air, perdent dans l'air l'hydrogène qui avait pu s'accumuler sur elles dans l'eau acidulée, ce qui empêche la polarisation d'une manière presque absolue. Aussi cette pile est-elle bien constante et donne, d'après l'auteur, une intensité plus grande que l'élément Daniell.

§ VI. — Piles a un seul métal.

Watkins [Annaies de Chimie et de Physique, t. XXXVIII (1828)] est parvenu à construire avec un seul métal et sans liquide une pile voltaïque qui possède une tension remarquable. Elle se compose de soixante à quatre-vingts plaques de zinc, décapées et polies sur une de leurs surfaces el non sur l'autre, et fixées dans une auge de bois à une très petite distance les unes des autres (o™,ooi à o'",oo2), de manière qu'elles ne soient séparées que par une couche d'air très mince. Les faces polies sont tournées toutes d'un même côté, et les plaques extrêmes aboutissent chacune à un conducteur.

Si l'on fait communiquer Tune des extrémités de la pile avec le sol et l'autre avec un électroscope, celui-ci se charge immédiatement de Tune ou l'autre électricité, suivant le pôle aveclequel il est en contact.

L'humidité de l'air favorise l'action de cette pile, qu'on peut regarder comme une espèce de pile sèche dans laquelle le papier est remplacé par une couche d'air; les deux surfaces du zinc, qui sont dans un état physique différent, font l'office de deux métaux hétérogènes.

Nous indiquons cette pile à titre de curiosité, car elle n'est, bien entendu, capable d'aucun travail. Sa résistance intérieure doit être énorme.

Gaugain [Comptes rendus de r Académie des Sciences, t.LXIX (1869)] a trouvé que, lorsque deux électrodes de platine non platinées ont séjourné quelque temps dans une liqueur acide, l'une d'elles, étant retirée, lavée à l'eau distillée, puis remise dans le liquide, est nettement négative par rapport à l'autre.

La force électro-motrice de ce couple décroît rapidement, mais ne devient nulle qu'au bout d'une heure. Dans les premiers instants elle dépasse vingt-cinq fois celle de l'élément ihermo-électrique bismuth-cuivre entre o** et ioo<*. L'effet est beaucoup moindre avec des lames de platine platinées, mais toujours analogue.

Si l'on remplace l'eau acidulée par une dissolution de potasse, l'électrode lavée, puis replongée dans la liqueur, est positive par rapport à l'autre; il devient indifférent, dans ce cas, d'employer des électrodes platinées ou non.

En prenant deux électrodes non platinées et les plongeant dans un liquide quelconque, puis en lavant une, l'essuyant et riramergeant de nouveau, on reconnaît, par le sens du courant, si la liqueur était neutre ou acide, alors même qu'elle est assez étendue pour ne plus exercer d'action sur les papiers réactifs. Cette méthode n'a d'autre inconvénient que d'exiger un galvanomètre à très long fil. Appliquée à différents sels, elle les a presque tous indiqués comme étant soit acides, soit basiques ; extrêmement peu se sont montrés bien neutres.

Cet A. 9

l3o PILES HYDRO-ELECTRIQUES A UN SEUL LIQUIDE

En prenant une électrode de platine platinée et Tautre non platinée, on a, dans n'importe quel liquide, un courant dont rintensité varie avec la nature du liquide, mais où rélémenl positif est toujours Télectrode platinée. Dans Feau acidulée sulfurique la force électro-motrice du couple au moment de l'immersion dépasse généralement le quart de l'élément Daniell ; elle diminue graduellement ; mais, si le circuit reste ouvert, la force électro-motrice conserve indéfiniment les deux cinquièmes de cette valeur.

§ VIL — PlLES DIVERSES.

Goodmann \Philosophical Magazine (1848); Archives de Genèvey'l, IX ; Fortschritte (1847)] indique un moyen pratique d'employer dans la pile le potassium, dont l'usage avait déjà été proposé par Wheatstone. Il prend un tube de verre fermé à Tune de ses extrémités par une membrane, rempli d'huile de naphte et contenant un morceau de potassium. Le fond du tube plonge dans de l'eau acidulée recouvrant une lame de platine horizontale. Dans le tube à potassium on met encore une goutte de mercure qui a pour but de maintenir constamment amalgamée la portion du morceau de potassium exposée à Faction de l'eau acidulée. Pour fermer le circuit, on prend un fil de cuivre implanté dans le morceau de potassium.

Un seul élément décompose abondamment l'eau acidulée; mais jamais on n'a pu obtenir de décomposition avec un seul couple dans deux voltamètres successifs.

Cette pile paraît fournir de l'électricité à assez forte tension, car, tandis que pour produire une attraction entre les feuilles d'or d'un électroscope il fallait à Gassiot 35oo éléments à eau et à Grove 100 de ses éléments bien isolés, Goodmann l'a réalisée avec 11 de ses couples isolés, et plus tard avec 5, 4> ^ et 2. Un seul couple produisait même une légère déviation de la feuille d'or de son électroscope.

M. Roberts [Dingier Journa/,i,CXXy; Fortschritte [iSS^i]]

AVEC POLARISATION. l3l

propose une pile à un liquide assez intense. Elle est formée par des lames d'élain et de platine qui plongent dans de Tacide azotique étendu. 5o petits éléments de cette pile, dont les lames d'étain avaient o™, i6 de haut et o™,ii de large et dont les lames de platine étaient doubles, ont dégagé ^i*^* de gaz tonnant en une minute et produit entre deux baguettes de charbon une vive lumière.

Il se forme dans cette pile du protoxyde d'azote qui se dégage, un peu d'ammoniaque et du bioxyde d'étain hydraté qui se dépose au fond du vase et qu'on peut utiliser dans la fabrication du stannate de soude, mordant usité dans la teinture.

Hulot [Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences, t. XL (i855) ; Archi^^es deGenêi^e, t. XXIX] a essayé une pile à électrodes de zinc et d'aluminium plongeant dans de l'eau acidulée à un vingtième d'acide sulfurique. Cette pile a donné, pendant les premières heures, un dégagement d'hydrogène considérable et un courant au moins comparable à celui de l'élément platine-zinc. Après six heures, le courant avait perdu un cinquième de sa force initiale ; au bout de vingt-cinq heures, il n'en avait plus conservé qu'un quart seulement. Pour lui rendre sa force première, il faut alors immerger l'aluminium dans de l'acide azotique et le laver.

L'auteur a pu faciliter le dégagement d'hydrogène et augmenter par suite la constance du couple en attaquant superficiellement l'aluminium par l'acide chlorhydrique, qui le rend rugueux, surtout quand il a été laminé.

Bultinck [Comptes rendus des séances de l^ Académie des Sciences, t. LXI(i865)] indique la substitution du magnésium au zinc dans la pile comme devant produire un grand accroissement de force électro-motrice. N'ayant pas eu à sa disposition assez de magnésium pour construire un élément ordinaire, il a fabriqué une chaîne galvanique analogue à celle de Pulvermacher. Cette chaîne se compose de 20 éléments, chacun de trois pièces : un cylindre de caoutchouc de o"',oi4 de long sur o™,oo4 de large, un fll de magnésium de o™,o35 de long, et un fil d'argent de même longueur et de même diamètre que le fil de ma-

iSa PILES IIYDRO-JSLECTRIQVES A UN SEUL LIQUIDE

gnésium. On dispose ces fils comme dans la chaîne de Pulvermacher. 20 de ces éléments ainsi réunis donnent dans l'eau ordinaire, sans addition de sel ni d'acide, les mêmes effets que la chaîne de Pulvermacher, pour laquelle de l'eau acidulée est nécessaire.

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