AUTRE QUE LE ZINC

M. Rousse, professeur de Physique au Lycée de Saint-Étienne, a cherché l'un des premiers à rendre la pile de Bunsen plus économique en utilisant les résidus, et moins désagréable en évitant les émanations nitreuses.

Le charbon C est dans un vase poreux central [fig, 93) qui contient l'acide azotique. Un godet annulaire A, contenant de l'acide oléique, est placé au sommet du vase poreux et retient les vapeurs nitreuses, lesquelles produisent avec l'acide oléique de l'acide élaïdique, utilisable dans la fabrication des bougies. Le vase extérieur contient de l'eau pure et un cylindre de

DE COMPOSITION CHIMIQUE VARIABLE. sSl

plomb P que Facide azotique qui passe à travers le vase poreux convertit en azotate de plomb. Ce sel, traité par le carbonate de potasse, produit du carbonate de plomb (céruse) et de l'azotate de potasse (salpêtre), c'est-à-dire des substances commerciales.

Fie. 93.

D'après M. du Moncel, la force électro-motrice de cet élément vaut 1 , 3, comparée à celle de l'élément Daniell.

M. Rousse a aussi essayé le fer au lieu du plomb. La force électfo-motrice était un peu plus faible. Le défaut de constance empêche ce système de recevoir beaucoup d'applications.

La pile de Maiche [les Mondes, t. V (1864)] n'est autre qu'une pile de Bunsen très légèrement modifiée, de manière à donner un courant plus constant. Elle se compose, comme la pile de Bunsen, d'un vase en grès et d'un cylindre de terre poreuse plein d'acide azotique ordinaire; dans l'acide plonge un prisme quadrangulaire de charbon des cornues fixé à un couvercle de terre ou de porcelaine qui ferme le cylindre poreux. La seule nouveauté de cette pile est que le cylindre de zinc et l'eau acidulée sulfurique de la pile de Bunsen y sont remplacés par un cylindre de tôle et de l'eau acidulée par un centième d'acide azotique.

Le courant dans cette pile serait, d'après l'auteur, plus constant que dans celle de Bunsen pour les raisons suivantes.

4^ 7,32 PILES HTDRO-ÉLECTRIQUCS A DEUX LIQUIDES

L'acide azotique du vase poreux passe peu à peu à travers la cloison dans le vase extérieur, ce qui ne fait qu'accroître l'énergie de l'eau acidulée et empêche en partie le courant de diminuer. Le fer s'attaque moins vite que le zinc et donne, par suite, une action plus régulière. Enfin, la proportion d'acide azotique réduit dans le vase poreux est très petite et même, théoriquement, devrait être nulle; delà sorte, le liquide dépolarisant s'altère peu, ce qui assure la constance du courant, en même temps que l'inconvénient résultant du dégagement des vapeurs nitreuses est supprimé ou tout au moins bien diminué.

Il est facile de comprendre pourquoi il ne devrait pas y avoir de dégagement nitreux. On sait, en efifet, que, si l'on attaque du fer par de l'acide azotique étendu, il se forme de l'azotate de fer, de l'azotate d'ammoniaque et du sesquioxyde de fer, en même temps qu'il se dégage un mélange de protoxyde et de bioxyde d'azote. La formation de tous ces corps est expliquée par les équations suivantes :

3Fe -4- 4Az08 = 3 (FeO, AzO») -f- AzO«, 4Fe -+- 5 Az05 = 4 (FeO, AzO«) -+- AzO, aFe-f- Az05= Fe«Os-h AzO*, 8Fe-f-ioAz05-r-4HO = 8(FeO, AzO«) -h AzH*0, AzO^. '

Toutes ces réactions se font simultanément et dans des proportions éminemment variables avec les circonstances. Le protoxyde d'azote se dégage et le bioxyde va se dissoudre en plus grande partie dans l'acide azotique du vase poreux; il ne doit donc presque pas y avoir de dégagement nitreux. Cependant il s'en produit un peu, car l'acide azotique du commerce contient toujours des traces d'acide sulfurique et d'acide chlorhydrique qui agissent sur le fer et dégagent de Thydrogène qui va réduire de l'acide azotique dans le vase poreux; de plus, l'acide azotique lui-même donne des vapeurs nitreuses sous l'influence de la lumière et de la chaleur. Mais, en tous cas, ce qui se dégage est très peu de chose et est facilement arrêté par le couvercle de terre qui ferme le vase poreux.

La seule précaution à prendre pour assurer le bon fonction-

nement de la pile est de nettoyer tous les trois ou quatre jours les cylindres de fer, ce qui, du reste, est très facile, le dépôt qui se forme à leur surface n'étant pas adhérent.

Les avantages de la modification apportée par Maiche à la pile de Bunsen seraient donc une plus grande constance dans le courant et la suppression des vapeurs nitreuses ; seulement, la force électro-motrice est un peu diminuée. En effet, la force électro-motrice du fer au contact des acides est moindre que celle du zinc. De plus, dans la pile de Bunsen, les deux liquides séparés par la cloison poreuse étaient différents, et il y avait une force électro-motrice spéciale produite à leur contact, ce qui n'a plus lieu dans la pile de Maiche, où le même liquide se retrouve des deux côtés de la cloison. Aussi sa force électromotrice n'est que les huit dixièmes de celle de Bunsen. Ce nombre a été déterminé par Calla, qui a étudié cette pile au point de vue pratique. La conclusion à laquelle il arrive est que, malgré sa moindre énergie, on doit la préférer à la pile de Bunsen, à cause de la suppression des vapeurs nitreuses et surtout de sa constance et de sa longue durée. Une pile de 4 éléments est restée montée pendant un mois entier sans qu'on ail renouvelé l'acide. Au bout de ce temps, son courant était encore assez puissant pour faire supporter le poids d'un homme à un électro-aimant de 0^,1-2 de haut, dont les bobines, formées par un fil de cuivre de o*",ooi, avaient o™,o85 de diamètre.

MM. Alix et Henry remplacent simplement le zinc de la pile de Bunsen par une lame d'aluminium; alors aucune des deux électrodes ne paraît attaquée, et la pile ne fonctionne plus que comme les éléments à un métal et deux liquides de Becquerel.

Dans la pile Balsamo [les Mondes, t. XV (1867)], l'auteur a cherché à obtenir comme résidus des produits utilisables dans l'industrie, en remplacement du sulfate de zinc, qui est absolument sans valeur.

Le métal négatif est un cylindre de plomb entouré d'acide oxalique ; le pôle positif est formé par une plaque de charbon plongeant dans une solution de salpêtre dans l'acide azotique.

a34 PILES HTDRO-ÉLBCTfilQUBS A DEUX LIQUIDES

Les meilleures proportions sont :

io«' d'acide azotique pour lae»"" d*eau,

10»'' de salpêtre pur pour So»"" d'acide azotique.

Par suite de Fattaque du plomb, il se dépose au fond du vase un mélange d'oxalale, de carbonate et d'hydrate de plomb, qui est utilisable comme blanc de plomb si l'on a la précaution de le faire séjourner quelques jours dans de l'eau de chaux que l'on renouvelle de temps en temps. Ce séjour enlève l'acidité du produit, ce qui l'empêche d'oxyder l'huile et, en même temps, le fait gagner en opacité et en blancheur.

D'après Balsamo, la pile fonctionne encore mieux si Ton a soin de ne mettre au fond du vase qu'une couche de o",©! ou o"',o'2 de hauteur d'acide oxalique, que l'on peut même remplacer par du chlorate de potasse, et de remplir tout le reste d'essence de térébenthine. On recouvre également d'essence le liquide nitreux. Cette pile ainsi modifiée a donné un courant assez intense et peu variable pendant vingt-deux jours. Du reste, d'après l'auteur, toutes les piles Bunsen gagnent lorsqu'on recouvre l'acide azotique d'essence de térébenthine; le dégagement de vapeurs nitreuses est presque complètement supprimé, et il se forme des essences diverses, essence de girofle, camphre de Bornéo, etc.

§ IV. — Piles dérivant de celle de Grovb avec un métal positif