AUTRE QUE LE PLATINE
La substitution du fer passif au platine dans l'élément de Grove paraît avoir été indiquée d'abord par Hawkins [Philosophical Magazine, t. XVI (1840)], puis étudiée avec soin par Olfers [l'Institut, t. IX (184 1)]. On peut remplacer le platine par du fer, à condition d'employer de l'acide azotique concentré, dans lequel le fer devient passif et fortement électronégatif. En employant des couples identiques, mais avec des lames de platine, de fonte, d'acier ou de fer, l'auteur a obtenu
les nombres suivants :
Rnsistance. Force électro-motrice.
Platine 100,00 100,00
Fonte 98,39, 89,62
Acier 98,64 86,99
Fer 85,97 78,68
La fonte serait donc excellente pour remplacer le platine; mais l'avantage apparent est compensé par le prix de revient de Tacide azotique, qui doit être beaucoup plus concentré qu'avec le platine.
Peu de temps après, Schonbein [Archli^es de Vélectricité, l. II (1842)] indiquait la même modification. Comme l'un des principaux inconvénients de l'emploi du fer résulte du haut degré de concentration auquel doit toujours être l'acide azotique si l'on veut éviter la dissolution du fer, Schonbein propose d'employer un mélange de 1 parties d'acide azotique ordinaire pour i d'acide sulfurique; ce dernier a pour objet de retenir l'eau formée par l'oxydation de l'hydrogène, et par suite d'empêcher la dilution de l'acide azotique. Mais la présence de l'acide sulfurique ne suffit pas pour empêcher à la longue la dissolution au moins partielle du fer; il se produit alors à la surface de ce dernier des dépôts de sels peu solubles, qui mettent la pile hors d'usage.
La pile Kukla est formée de zinc plongeant dans de l'eau salée et d'antimoine dans de l'acide azotique contenant un peu de bioxyde de manganèse. D'après Kukla et Bœttger, cette pile présenterait cet avantage que l'antimoine serait le corps le plus électro-positif des métaux usuels; mais des expériences plus complètes ont montré que cette opinion est erronée, et que l'antimoine doit passer après le charbon. Cette modification de la pile de Bunsen n'a donc pas grande raison d'être.
§ V. — Piles dérivant des types de Grove et de Bunsen avec
UN LIQUIDE DÉPOLàRISàNT AUTRE QUE l'àCIDE AZOTIQUE.
On a cherché à remplacer dans les piles de Grove ou de Bunsen Tacide azotique successivement par un grand nombre
a36 PILBS HYDRO-ÉLECTRIQUES A DEUX LIQUIDES
de liquides, afin d'éviter le dégagement des vapeurs nitreuses. Nous réunissons ici quelques-uns de ces essais, qui n'ont pas donné naissance à de nouvelles formes de piles. Quand on veut essayer ou juger un nouveau liquide, il faut voir d'abord :
i® S'il empêche la polarisation;
a" Quelle quantité d'oxygène il peut fournir à l'hydrogène dégagé, par rapport à un égal volume d'acide azotique;
3« Quel est le rapport de la force électro-motrice et de la résistance qu'il donne à celles que donne l'acide azotique.
Parmi les nombreux liquides qui ont été successivement essayés, nous citerons les suivants :
Une dissolution de chromate de potasse, de chlorate de potasse, ou un mélange de bioxyde de manganèse et de sel de cuisine, proposés respectivement par Bunsen [Poggendorff's Annaleriy t. LIX {i843)], Leeson {Philosophical Magazine^ t. XX] et Warrington [Philosophical Magazine (1842)].
Ces trois liquides ne détruisent pas suffisamment la polarisation.
Il vaut mieux employer une dissolution d'acide chromique, ou, ce qui revient au même, un mélange proposé par Buff et composé de 3 parties de bichromate de potasse, 4 d'acide sulfurique et 18 d'eau. L'acide sulfurique se trouve, dans ce mélange, en quantité suffisante pour former de l'alun de chrome avec la potasse et le sesquioxyde de chrome provenant de la réduction du bichromate. Nous avons déjà parlé des piles à bichromate à propos des piles à un liquide, et nous y reviendrons encore plus loin avec détails.
La substitution de l'acide chromique à l'acide azotique dans la pile de Grove diminue sa force électro-motrice des deux tiers et augmente sa résistance des six cinquièmes. Dans la pile de Bunsen, au contraire, la force électro-motrice s'accroît dans le rapport de 100 à io2,5 (PoggendorfT) ou de 100 à 109 (BufT); mais la résistance augmente beaucoup, et quelquefois de moitié. Cette augmentation générale de résistance tient probablement à ce qu'il se dépose de l'oxyde de chrome dans l'intérieur du vase poreux. Enfin, un autre point à consi-
dérer pour déconseiller remploi de Tacide chromique, outre son prix élevé, c'est qu*à volume égal sa dissolution donne sept fois moins d'oxygène que l'acide azotique. On ne peut donc jamais arriver, avec l'acide chromique, à une dépolarisation complète pendant un temps notable.
M. Félix Le Blanc [Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences y t. LXXIII (1871)] a constaté que l'acide chlorique, en dissolution même étendue, donnait de bons résultats. Il en est de même de l'eau régale.
On a proposé également l'emploi des azotates de potasse, de soude ou d'ammoniaque. Seuls, ils ne détruisent pas la polarisation. Ils valent un peu mieux quand on les mélange avec les acides sulfurique ou chlorhydrique, sans cependant absorber tout l'hydrogène. Avec l'acide chlorhydrique, on peut remplacer le charbon par une lame de cuivre platinée, obtenue en plongeant une lame de cuivre dans une dissolution faiblement acide de chlorure de platine ; cette lame facilite le dégagement de rhydrogène qui n'aurait pas été absorbé.
Nous ne pouvons que mentionner les essais de M. Dering (azotate de potasse et acide sulfurique anhydre), de M. Tabarié (azotate de soude et acide sulfurique ordinaire), qui ne paraissent pas avoir fourni de résultats importants.
Guignet {Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. XXXVII (i853)] propose de remplacer l'acide azotique, dans la pile de Bunsen, soit par les sels de peroxyde de fer, soit plutôt par un mélange d'acide sulfurique et de bioxydede manganèse, qui ne dégage pas d'oxygène à la température ordinaire, mais absorbe bien l'hydrogène naissant.
On peut employer pour cet usage l'acide sulfurique, tel qu'il sort des chambres de plomb ou même plus étendu; le bioxyde est en poudre grossière et peut être mis en excès sans inconvénient.
L'auteur a trouvé que le courant de cette pile était absolument identique à celui d'un couple de Bunsen ordinaire, en les faisant agir tous deux soit sur une aiguille aimantée, soit dans un voltamètre.
238 PILES HTDRO-ÉLECTRIQUBS A DEUX LIQUIDES
Il est probable que les charbons dont se servait Guignet étaient vieux et imprégnés d'acide azotique, car, en essayant de construire d'après son système une pile avec des charbons neufs, M. Le Roux [Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences, t. XXXVII (i853)] n'a obtenu qu'une force électromotrice bien inférieure à celle de l'élément Bunsen, et a constaté qu'au bout d'un quart d'heure le mélange avait perdu toute efficacité pour absorber l'hydrogène.
Le mélange d'acide sulfurique et de bioxyde de manganèse ne dépolarise pas sensiblement aux températures ordinaires; pour lui permettre d'absorber l'hydrogène, il faut le chauffer, comme Ta montré M. Le Roux, et il ne devient réellement efficace que vers 70*» ou 80®, température à laquelle il commence à dégager de l'oxygène.
M. Le Roux [Comptes rendus des séances de l^ Académie des Sciences, t. XXXVII (i853); Philosophical Magazine, 4* série, t. VI] remplace, dans la pile Bunsen, l'acide azotique par un mélange de bioxyde de manganèse et d'acide chlorhydrique. Il dit obtenir un courant aussi fort qu'avec l'acide azotique ordinaire, et dont l'intensité est maximum quand la température du mélange est élevée jusque vers 35<*.
En mêlant simplement l'acide et le bioxyde de manganèse, on obtient un courant qui s'affaiblit rapidement et presque de moitié, parce que le bioxyde tombe au fond du vase. Le courant, au contraire, reste aussi constant qu'avec la pile Bunsen ordinaire si l'on a soin de renouveler l'acide au contact du bioxyde de manganèse, soit en agitant les charbons, soit en se servant de diaphragmes très larges et peu profonds.
Il faut, avec cette modification, se servir d'acide chlorhydrique pour aciduler l'eau dans laquelle plonge le zinc. Si Ton se servait d'acide sulfurique, celui-ci, passant parliellemenl dans le vase poreux, y serait réduit et donnerait soit un dépôt de soufre, soit un dégagement d'acide sulfhydrique.
Dans la pile Wilson [la Lumière électrique, p. 178 ( 1880)], les bocaux ont une forme particulière. A l'intérieur, ils sont divisés jusqu'à mi-hauteur en deux compartiments concentriques
par un cylindre de même matière qui fait corps avec eux. Dans le compartiment central se trouve un vase poreux de même hauteur que le bocal. Dans le vase extérieur est l'électrode négative, du charbon enveloppé d'une pâte de bioxyde de manganèse. Le cylindre creux en zinc repose sur la paroi qui divise les deux compartiments; il ne remplit donc que la moitié supérieure de rélément. Les liquides de cet élément sont restés secrets. La force électro-motrice serait det2 volts et la résistance moindre que i ohm ; il paraîtrait enfm que cet élément serait plus constant que celui à bichromate de potasse.
La pile Howell [Télégraphie Journal (1879); la Lumière électrique^, 235 (1879)] se compose d'un vase poreux intérieur contenant le zinc, une solution de sulfhydrate d'ammoniaque et quelques gouttes de mercure, pour maintenir le zinc amalgamé. Ce vase poreux est placé dans un vase de grès percé de trous en très grand nombre, et dans l'espace annulaire compris entre les deux vases on tasse le mélange de charbon et de bioxyde de manganèse. Enfin on place le tout dans un troisième vase de grès contenant de l'eau acidulée d'acide sulfurique.
Suivant Tauteur, le zinc ne serait pas plus attaqué que dans l'élément Leclanché ordinaire, quand le circuit est ouvert; de plus la résistance du nouveau couple serait moindre et son énergie plus grande.
Buff [Philosophical Magazine, 4* série, t. IX (i 855)] propose de remplacer l'acide azotique de la pile Bunsen par du perchlorure de fer, en ayant soin d'y ajouter un peu d'acide chlorhydrique. On emploie alors de l'eau salée autour du zinc. On obtient ainsi un élément à peu près constant, inférieur à l'élément Bunsen, mais supérieur, comme force électro-motrice, à la pile Daniell et qui ne le céderait en rien à cette dernière comme constance.
Dans la pile Daniell, le sulfate de cuivre qui traverse le vase poreux donne sur le zinc un dépôt de cuivre, et, par suite, une pile locale qui consomme inutilement le zinc. Avec le perchlorure de fer on n'a plus cet inconvénient à craindre, car non
a4o PILES HTDRO-ÉLECTRIQUES A DEUX LIQUIDES
seulement il n'est pas réduit par le zinc à Tétat de fer métallique, mais il peut même dissoudre le zinc.
La force électro-motrice de l'élément Bunsen étant représeiAée par 182 et celle de Télément Baniell par 112, celle delà pile BufT, à eau salée et perchlorure de fer additionné d'un peu d'acide chlorhydrique, serait 1 89.
Gérardin [Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. LXII (1866)], ayant besoin d'une pile économique de faible résistance et de grande force électro-motrice, emploie la disposition suivante.
Il remplace la lame de zinc par des copeaux de fer ou de fonte ; une lame de fer enfoncée au milieu de ces copeaux sert de rhéophore ; le tout plonge dans l'eau pure.
Dans le vase poreux, on met une dissolution de perchlorure de fer additionnée d'eau régale; comme électrode positive, on prend une lame formée de charbon de cornue pulvérisé el aggloméré avec de la paraffine, suivant le procédé Carlier.
On peut donner à cette pile de très grandes dimensions el obtenir ainsi beaucoup d'électricité à un prix extrêmement minime.
Duchemin [Comptes rendus des séances de i' Académie des Sciences, t. LXX (1870)] emploie de même comme pile marine une pile à perchlorure de fer.
Elle se compose d'un cylindre de zinc épais ouvert aux deux bouts et dans Taxe duquel est un vase poreux fixé à un flotteur au moyen d'une traverse de bois [Jig. 94). Ce vase est convenablement fermé el contient un charbon de cornue entouré de débris de coke pulvérisés et de perchlorure de fer.
Le tout est plongé au-dessous d'une bouée dans la mer. Cette pile donne un courant assez intense et de longue durée. Elle peut être employée à actionner une sonnerie électrique puissante placée dans la bouée, et destinée à en indiquer la présence aux navires la nuit ou par les temps de brouillard.
Renoux et Salleron [Comptes rendus des séances de lAcademie des Sciences, t. XL VIII (1859)] ^^^ proposé de remplacer l'acide azotique de la pile de Bunsen par une dissolution de
chlorate de potasse dans de Teau acidulée d*un tiers à un sixième d'acide sulfurique. On obtient ainsi une pile bien constante et dont la puissance est intermédiaire entre celles des éléments Bunsen et Daniell.
Le chlorate de potasse semble a priori plus avantageux que le sulfate de cuivre, car, s'il coûte trois fois plus cher, il neu-
iralise une quantité six fois plus grande d'hydrogène. Resterait à savoir si le courant de cette pile est réellement aussi constant que celui de la pile Daniell.
En 1862, M. Vergues a employé dans la même pile un mélange de chlorate de potasse, de bichromate de potasse et d'acide sulfurique manganèse. On aurait une pile supérieure à celle de Grove [Annales télégraphiques^ t. V, p. 190].
La pile Marié-Davy [CosmoSy t. XV (1859)] n'est autre qu'une pile Bunsen dans laquelle on remplace l'acide azotique par une pâte de sulfate de protoxyde de mercure (Hg^O, SO»), tassée autour du charbon.
Ici il n'y a pas à craindre, comme dans la pile Daniell, le passage du liquide intérieur dans le vase extérieur. En effet, le sulfate de protoxyde de mercure est fort peu soluble, et, s'il contenait des sels solubles de mercure pouvant passer dans le vase extérieur, ils ne pourraient qu'être utiles en assurant d'une manière plus efficace l'amalgamation du zinc.
G. et A. 16
•li2 PILES HYDRO-ELECTRIQUES A DEUX LIQUIDES
38 élémenls de celle pile, sur un fil lélëgraphique à service permanenl de jourei de nuil, ont produil la même iniensiléde couranl que 60 élémenls Daniel] ei, sans aucun entrelien, ont fait fonclionner les appareils pendant cinq mois el vingl-lrois jours [Bergox, Annales télégraphiques]. Leurs dimensions étaient cependant plus faibles que celles des élémenls Daniel), qui n'ont pu durer que deux mois et vingt-trois jours, dans les mêmes circonstances. Les vases en verre de ces élémenls nouveaux avaient o'",o8 de hauteur sur o'",07 de diamètre; les zincs avaient o",o65 sur o",o55 et les vases poreux 0^,07 sur o"»,o35 de diamètre.
Quand la pile a cessé de fonclionner, les résidus, qui se composent en grande partie de mercure, traités convenablement par l'acide sulfurique, donnent à nouveau du sulfate.
La force électro-motrice du nouveau couple est de 220, celle de rélémenl Grove étant 3io el celle de Daniell 176 (J. Regnauld). Ce nombre correspond à i'"**,2o.
Cette pile présente donc des avantages de toutes sortes sur la pile Daniell : entretien nul tant qu'il reste du sulfate de mercuré à réduire, grande propreté, matériaux dépensés enlièrement avec utilité, effets constants de plus longue durée, résistance égale el force électro-motrice plus considérable, ce qui permet d'employer moins de couples pour produire le même effet, conservation indéfinie du vase poreux, etc.
Le prix de revient, un peu supérieur, est amplement compensé par un plus long service des matières employées, par de? produits qui peuvent être recueillis et rentrer en usage, el enfin par la diminution du nombre des éléments nécessaires.
Le seul inconvénient est le suivant : pour que la pile fonctionne bien, il faut qu'il y ail du sulfate dissous; or ce sel est presque insoluble, de sorte que, une fois que la dissolution a été épuisée, il faut quelque temps pour qu'elle se reforme. La pile ne peut donc fonctionner d'une manière constante que pour des courants peu intenses. Si Ton veut un couranl fort, il doit être de courte durée et intermittent. Cet inconvénient devient presque nul dans l'application des piles Marié-Davy aux sonne-
ries et au service des lignes télégraphiques, surtout dans les lignes longues et résistantes.
Il est bon également d'employer des vases très poreux, ce qui diminue la résistance intérieure des éléments.
Dans les lignes télégraphiques peu chargées, la pile Marié- Davy est très avantageuse et est, en effet, fréquemment employée.
M. Marié-Davy a indiqué aussi l'emploi du sulfate de peroxyde de mercure (HgO, SO^). Ce dernier, étant soluble, donne plus longtemps des courants énergiques et constants que le sulfate de protoxyde ; mais, aussi, il s'épuise plus rapidement. Ce sel se partage en un sel acide qui se dissout et en sulfate tribasique (turbith minéral) qui se précipite. Le sel acide ne cède qu'une partie de son acide au zinc; le surplus redissout le sel basique au fur et à mesure des besoins ; la réaction est donc plus compliquée, mais ne présente pas d'inconvénients.
La pile à sulfate de peroxyde est employée par le D^ Benoît pour son appareil électro-médical. Elle convient donc bien pour les courants d'induction et serait probablement très bonne également pour la galvanoplastie et la dorure. Les deux sels donnent, du reste, à peu près la même force électro-motrice.
Sur les lignes télégraphiques, c'est le sulfate de protoxyde (Hg^O, SO^jqui sert exclusivement, à cause de sa longue durée.
La pile hermétique de Grenet [Cosmos, t. XXIII (i863); Fortschritte (i863)] n'est qu'une modification de la pileMarié- Davy, consistant surtout dans la suppression du vase poreux et de même nature que la pile Callaud par rapport à la pile Daniell. Le vase, de verre, est fermé par un bouchon percé de deux trous par lesquels passent une baguette de charbon des cornues et un cylindre massif de zinc. Au fond on place du sulfate de protoxyde de mercure (Hg^O, SO**) dans lequel s'enfonce la baguette de charbon, et on remplit le vase d'eau pure, ce que Ton fait sans enlever le bouchon, en retirant simplement le zinc, qui est mobile, puis le réinstallant exactement. Le zinc ne doit pas descendre assez bas pour pénétrer dans le sulfate de mercure.
L*appareil doit alors être maintenu immobile; il s'y forme deux couches liquides : l'inférieure, formée par la dissolution de sulfate de mercure, agit comme liquide dépolarisanl, la couche supérieure n'étant presque que de Teau pure, acidulée par l'acide provenant de la réduction du sulfate de mercure.
Grenet a surtout appliqué cette pile au jeu des sonneries électriques. 11 emploie deux modèles : le premier exige 5oo«' d'eau et ioo«' de sulfate de protoxyde de mercure; le second n'a besoin que de loo*'' d'eau et de 3o«' de sel.
Le service d'une grande administration exige six des grands couples, celui d'un hôtel six des petits. Dans la pratique on peut admettre que la pile fonctionne six mois sans réparation ni aucun entretien.
D'après Van den Eynde, on obtient un élément qui fonclionne pendant plusieurs mois sans démontage, en tassant du sulfate d'alumine concassé autour du charbon dans le vase poreux et plongeant le zinc dans l'eau salée.
Pérémé a proposé de remplacer, dans les piles Marié-Davy, le sulfate de mercure par du sulfate d'antimoine; mais, d'après les expériences de M. du Moncel, cette substitution n'est pas avantageuse, car elle diminue la force électro-motrice de la pile et en accroît la résistance.
José de Menna Apparicio, officier de marine portugais [les
Mondes, t. VII ( i865)] a imaginé de donner aux substances de la pile Marié-Davy la disposition de la pile Minotto (/Jg*. gS).
La pile est formée de petits bocaux de verre de 0^,07 de haut sur o™,o5 de diamètre; au fond on met une couche H de sulfaie de mercure (Hg 0, SO^ ), à raison de So»' de sulfate par élément.
Au milieu de cette couche est disposée horizontalement une plaque carrée de charbon C, de o™,o2 de côté et de o™,oo5 d'épaisseur. Cette plaque est percée en son centre d'un trou dans lequel s'enfonce à frottement dur une baguette carrée de charbon P, de o"»,o8 de haut et de o",oi de côté, et enduite de cire sur toute sa hauteur de manière à être isolée complètement.
Au-dessus du sulfate de mercure est une couche S de o"',oi2 de haut, formée de sable dont les grains ne doivent pas avoir moins de | de millimètre de diamètre. Enfin, sur le sable repose une spirale de zinc Z, de ioo*^*i de surface, formée par une lame de ^ millimètre d'épaisseur, o™, o 1 1 de hauteur et o™, 45 de longueur. Comme dans la pile Minotto, le zinc est soudé à un fil de cuivre replié en spirale qui permet au zinc de descendre au fur et à mesure de l'usure du sulfate de mercure. Enfin, au moyen de ce fil de cuivre, on fait communiquer le charbon d'un élément avec le zinc du suivant; pour cela il suffit de serrer Tune contre l'autre au moyen d'une pince de laiton les extrémités du fil de cuivre et de la baguette de charbon, après avoir eu soin d'interposer entre la pince et le charbon une lame de zinc, pour que la vis de pression ne brise pas le charbon. Pour faire fonctionner la pile, on verse de l'eau sur le tout au moins de manière à recouvrir complètement le zinc.
On a essayé une pile formée de 20 de ces petits éléments (montés avec So»' de sulfate de mercure par élément); elle transmettait facilement des dépêches dans un appareil Morse, avec une résistance extérieure de 5oo^" en bobines. De plus, cette pile est très constante, économique, et rie demande pas d'entretien.
Parmi les piles à sulfate de mercure, il faut encore signaler la pile étalon proposée par Latimer Clark [Proceedings 0/ the royal Society, t. XX (187:^); Philosophical transac-
^46 PILES HTDRO-ÉLBCTRIQUES A DEU3C LIQUIDES
tions (1873)] el composée des éléments suivants : mercuresulfate de mercure, sulfate de zinc-zinc.
Le sulfate de mercure (Hg'OSO^) est préparé en dissolvant du mercure pur en excès dans de Tacide sulfurique chaufféaudessous de son point d'ébuUition. On obtient ainsi une poudre blanche presque insoluble, qu'on lave à Teau distillée; l'addition de Feau ne doit pas donner une liqueur jaune, qui indiquerait la présence du sulfate de peroxyde de mercure.
Le sulfate de mercure blanc est délayé en pâte épaisse avec une dissolution saturée de sulfate de zinc; on fait bouillir le tout, pour chasser Tair, puis on verse la pâte sur le mercure, que Ton a mis préalablement dans un vase de pile et qui a été chauffé. Un morceau de zinc distillé est alors suspendu dans la pâte, et le vase est scellé à la paraffine. Le rhéophore positif est formé d'un fll de platine qui descend jusque dans le mercure par un tube de verre collé dans l'intérieur du vase; il vaut encore mieux employer un petit tube de verre extérieur appliqué contre le vase et qui débouche tout près du fond, dans le mercure.
La force électro-motrice des couples ainsi formés est remarquablement uniforme d'un couple à l'autre, et parfaitement constante si l'on a soin de ne pas les faire travailler en court circuit et de ne laisser leur circuit fermé que très peu de temps. Aussi ces piles ne peuvent-elles être utilisées dans l'industrie; mais elles sont tout à fait propres à servir d'étalons pour déterminer, par comparaison, la force électro-motrice des autres piles.
La variation de l'élément Lalimer Clark avec la température est également assez uniforme; elle décroît avec la température d'environ 6 pour loooo pour 1*» G. Toutefois, les variations sont plus marquées près de o**; elles atteignent alors 8 pour loooo; elles sont sensiblement de 6 pour 10 000 aux températures ordinaires, entre 5" et 25°, et descendent à 5,5 pour 1 0000 vers 100°.
La force électro-motrice moyenne de cet élément a été déterminée avec le plus grand soin en unités absolues. A la tem-
péralure de i5%5, on a trouvé
voit
Par rélectro-dynamomètre (i8 observations) ï î4574
Par la boussole des sinus (i5 observations) i ,4562
Moyenne i ,4568
Comme on ne peut garantir le quatrième chiffre décimal^ on voit que la force électro-motrice de l'élément Latimer Clark est exactement r'»*',4^7 à la température de i5<>.
Pour évaluer la force électro-motrice d'une pile, on la compare à une autre pile de force électro-motrice connue au préalable. L'élément Latimer Clark est celui qui convient le mieux pour ces comparaisons, car la force électro-motrice des piles les plus constantes, celle de Daniel! par exemple, varie dans des proportions notables suivant le degré de concentration des dissolutions qui y entrent.
Pour éviter le dégagement de vapeurs nitreuses de la pile Bunsen, Duchemin [Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences y t. LX (1865); les Mondes, t. VII et VUl (i865)] y remplace l'acide azotique par une dissolution de sesquichlorure de fer qui est réduit par l'hydrogène, en donnant du protochlorure et de l'acide chlorhydrique qui reste dissous. De la sorte, la polarisation est aussi bien détruite que dans la pile Bunsen, sans qu'il y ait, cette fois, aucun dégagement gazeux.
Aussi la pile Duchemin a-t-elle été vile adoptée dans l'industrie, notamment dans les ateliers Oudry, où elle sert pour la dorure galvanique.
On peut, en sacrifiant un peu de la force, y remplacer l'eau acidulée sulfurique par une dissolution de sel marin. Enfin, en ne mettant autour du zinc que de l'eau pure ou une dissolution de sulfate de fer, la pile devient assez constante pour être employée en télégraphie.
Quand la pile a fonctionné très longtemps et que les sels de fer au maximum ont été ramenés au minimum, il suffit, pour remettre la pile en état, de faire passer un courant de chlore
a48 PILES HYORO'ËLECTRIQUES A DEUX LIQUIDES
dans la dissolution des sels de fer, ou, ce qui est plus commode et moins coûteux, de les faire bouillir avec quelques gouttes d'acide azotique. Cet acide oxyde Thydrogène de l'acide chlorhydrique formé et met en liberté le chlore, qui transforme de nouveau le protochlorure de fer en sesquichlorure. Les liquides peuvent donc, de la sorte, servir presque indéfiniment.
La pile Duchemin a une force électro-motrice un peu moindre et une résistance beaucoup plus grande que la pile de Bunsen. En comparant deux éléments de mêmes dimensions, M. du Moncel \Carl Repertorium, t. 1] a trouvé, po^r la pile Bunsen, une force électro-motrice de ii, ia3 et une résistance de i53"*, et, pour la pile Duchemin à eau salée, une force électromotrice de 9,640 et une résistance de 94^"". Pour la pile Duchemin à eau acidulée, les différences seraient un peu moins accusées.
Eccher [Poggendorff's Annalen, t. CXXIX (1866)] indique aussi la grande résistance de la pile Duchemin, ce qui fait que, pour les télégraphes, elle ne serait bonne que dans les lignes très longues et très résistantes.
Guérin [Comptes rendus des séances de P Académie des Sciences, t. LXII (1866)] dispose en colonne et de la manière suivante la pile à sulfate de mercure ou à sulfate de plomb.
On empile une série de disques de zinc, de terre poreuse ei de charbon; le centre des rondelles de zinc et de charbon est évidé. Pour la pile à sulfate de mercure, on imprègne les plaques poreuses de la dissolution saline, et Ton place, en outre, une petite quantité de sel dans la cavité formée par le zint ou le charbon ; la pile est contenue dans un manchon et surmontée d'un vase poreux qui est chargé avec la même solution.
Quant au sulfate de plomb, on se contente de le déposer dans les cavités du zinc, et Ton fait arriver l'eau du vase poreux.
BoulUon [Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. LXIII (1866)], ayant remarqué qu'une eau régale riche en acide chlorhydrique n'attaque l'argent que très su-
perficiellemenl, parce que la couche de chlorure insoluble formé protège les parties sous-jacenles, est pary de là pour proposer une nouvelle pile. Le vase extérieur contient un cylindre de zinc amalgamé et de l'eau acidulée sulfurique. Dans le vase poreux, rempli d'eau régale riche en acide chlorhydrique, plonge une lame d'argent pur.
Cette pile a très bien fonctionné pendant plusieurs mois et, employée à la galvanoplastie, a donné des médailles d'un cuivre très dur, très cohérent et de la meilleure qualité.
L'argent, après plusieurs mois de séjour dans l'eau régale, n'avait pas sensiblement diminué, et le vase poreux ne contenait pas trace de chlorure d'argent. Cette pile a paru à l'auteur moins turbulente que la pile Bunsen, peut-être un peu moins forte, mais plus constante.
Dans la pile Reinch, le vase poreux çst rempli de coke tassé que l'on imbibe d'eau régale; dès qu'on n'a plus besoin de la pile, il suffît d'enlever le vase poreux. Cette disposition permet de réduire les dimensions des récipients, et, de plus, comme le chlorure de zinc formé est très soluble, on n'a plus à redouter la formation de cristaux sur les lames de zinc. De plus, M. Le Blanc \€omptes rendus des séances de l'Académie des Sciences^ t. LXXIII, p. 906] a reconnu que l'eau régale est en effet avantageuse à employer dans les piles et donne un courant énergique.
Duchemin [Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences, t. LXIV (1867)] propose de remplacer l'acide azotique de l'élément Bunsen par une solution aqueuse d'acide picrique additionnée d'un peu d'acide sulfurique. On obtient ainsi une pile utilisable pour les sonneries électriques et la transmission des dépêches.
On peut encore se servir de cette solution d'acide picrique additionnée d'acide sulfurique dans les piles zinc-charbon à un seul liquide.
Savary [Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences y t. LXVI (1868)] conserve dans la pile Bunsen le zinc plongeant dans l'eau salée ; mais, dans le vase poreux, il
25o PILES HYDRO-ÉLECTRIQUES A DEUX LIQUIDES
met un charbon entouré de quelques tours de fil de cuivre el plongeant dans de Feau salée qui tient en suspension de la fleur de soufre. Il prétend que ce couple est bien constant el presque aussi intense que le couple Daniell.
La pile universelle de Delaurier [les Mondes, t. XXU (1870)] n'est autre qu'une pile de Bunsen dans laquelle Tacide azotique est remplacé par un mélange de :
Acide chromique (4***) ^5, 14 parties.
Sulfate de peroxyde de fer ( i*' ) 25 , 00 )>
Acide sulfurique anglais 30,62 »>
Eau 60,00 »
Ce liquide absorbe complèlement Thydrogène dégagé dans la pile, en se transformant lui-même en un mélange de sulfate de protoxyde de fer et de sulfate de sesquioxyde de chrome.
Les formules qui expliquent ces deux réactions sont les suivantes,
4Cr03-f- 6(SG3, HO) -h 6H = 2[{Ct^0^), SSO^] -f- 12110, FV-OS 3SG3 -f- H = 2(FeO, SO^) h- SCS HO,
de sorle que la formule totale de la réaction serait
4Cr03-4- Fe2 0% SSO'-^- 5(S03, 110) -+- 7H . = 2(Cr20S 3S03) -f- 2(FeO, SO^) -^ 12HO.
Le mélange est préparé par Delaurier dans des conditions telles, qu'il peut rivaliser de prix avec l'acide azotique ; plus tard même, Delaurier espère, pouvoir reprendre les liquides épuisés pour les revivifier, et alors la pile serait réellement très économique.
Pour produirede la lumière électrique, on emploie, dans le vase extérieur, de l'acide sulfurique étendu et du zinc amalgamé. Dans la plupart des autres cas, notamment pour la dorure galvanique, on se contente de zinc ordinaire et d'eau salée au dixième : de la sorte, l'usure du zinc est nulle quand le circuit est ouvert; de plus, on évite ainsi l'amalgamation du
DE COMPOSITION CHIMIQUE VARIABLE. 25l
zinc, opération coûteuse et redoutable pour les doreurs, à cause des taches que le mercure occasionne sur les pièces.
Celte pile est actuellement employée pour produire la dorure galvanique, pour animer les moteurs des machines à coudre, les orgues électriques, pour exciter les bobines d'induction associées aux moteurs Lenoir, etc.
Si on veut remployer pour les sonneries et horloges électriques et les télégraphes, on remplace Teau salée au dixième par de Teau saturée de sel marin (en contenant environ 3o pour loo), ce qui diminue l'endosmose des liquides et rend la pile plus constante. On peut encore, pour le même usage, augmenter la constance et la durée de la pile en vernissant presque tout le vase poreux, à l'exception d'une portion de sui^ face de dimensions arbitraires, mais qu'on peut réduire à o",io de haut sur o»^,oi5 de large : cela diminue encore la consommation des liquides.
L'une des modifications les plus usitées de la pile Bunsen est celle qui consiste à y remplacer l'acide azotique par la dissolution de bichromate de potasse dont nous avons déjà indiqué remploi à propos des piles à un liquide (p. i53).
Dans le modèle ordinaire, on prend comme liquide dépolarisant un mélange de loo parties d'eau, 25 d'acide sulfurique et 12 de bichromate ; le zinc amalgamé, extérieur au vase poreux, plonge dans de l'eau acidulée de -^ d'acide sulfurique.
D'après Latimer Clark et R. Sabine, la force électro-motrice de cette pile serait de 2^*^^'% 028 dans les premiers instants qui suivent la fermeture du circuit. Cette force électro-motrice serait ainsi supérieure à celle de toutes les piles connues ; msiis elle diminue rapidement, surtout quand la pile fonctionne en court circuit. Poggendorff, qui a le premier employé les piles à bichromate, plongeait le zinc dans de l'eau acidulée sulfurique. M. Le Goarant de Tromelin a montré que l'on obtenait de meilleurs effets en remplaçant Teau acidulée par une solution de chlorhydrate d'ammoniaque; l'intensité est plus grande, et l'usure du zinc se fait régulièrement et sans effervescence.
On désigne en Angleterre sous le nom depi/e Fuller une pile
à bichromate où le zinc est intérieur. Le charbon a la forme d'une lame de o", o5de largeur et est placé dans le vase extérieur. Comme il faut que le zinc soit bien amalgamé, par surcroît de précaution on verse du mercure en excès au fond du vase poreux. Celte pile semble donner de bons résultats pour la télégraphie; elle est moins résistante qu'une pile Daniell de mêmes dimensions et a une force électro-motrice double. Ces deux qualités réunies permettent de l'employer avec beaucoup d'avantages dans le système de groupement de piles très usité maintenant en télégraphie, et où une même pile est commune à plusieurs circuits. Ce système exige, en effet, des piles peu résistantes et douées d'une grande force électromolrice.
Cet avantage semble disparaître complètement dans d'autres applications; dans des expériences faites pour la production de lumière [La Lumière électrique, p. 112 (1879)], ^*®^^ '^ P^^^ à bichromate qui a donné, de toutes les piles essayées, la plus forte dépense à l'heure pour une même quantité de lumière produite.
Nous avons vu (p. i55, 161 ) que la pile à bichromate gagne beaucoup par l'agitation des liquides. M. Camacho a appliqué heureu-sement cette propriété dans la pile à bichromate à deux liquides. Les éléments ont la forme et les dimensions des piles Bunsen rectangulaires, et dans le vase poreux est une lame de charbon autour de laquelle on a tassé des morceaux de charbon de cornue; les éléments sont disposés en étages, comme sur les marches d'un escalier, et un tube de caoutchouc part du fond d'un vase poreux pour arriver en haut du vase poreux immédiatement inférieur. Ces tubes forment siphons, et la dissolution de bichromate, qui coule d'une manière continue d'un réservoir dans le premier vase poreux, circule dans tous les vases suivants et est recueillie au bas de la pile. On n'a plus qu'à reporter de temps en temps dans le réservoir supérieur la dissolution qui est parvenue en bas. Celte disposition paraît plus facile à réaliser que celle delà pileGhutaux(p. 161).
M. Cloris Baudet [la Lumière électrique, p. 197 (1879)] a modifié la disposition de la pile au bichromate de potasse de la
manière suivante. Le vase poreux est triple : la partie centrale, qui forme un vase poreux cylindrique ordinaire, contient le zinc et Teau acidulée; sur les côtés sont deux autres vases poreux beaucoup plus petits, dont Tun est rempli d'acide sulfurique et dont l'autre, percé de trous, contient des cristaux de bichromate. Le tout est plongé dans un vase de grès qui contient la solution bichromatée et le charbon. A mesure que la dissolution s'épuise, les cristaux de bichromate se dissolvent sous l'influence de l'acide sulfurique qui a filtré à travers le vase poreux; la solution dépolarisante se trouve ainsi renouvelée constamment, et l'élément dure plus longtemps que la pile à bichromate ordinaire.
D'après M. Mouton, la force électro-motrice de cette pile serait de a volts, et sa résistance de o«^™, 11 au début et de o°^"»,3 après quelque temps de service.
Voulant obtenir comme résidu de la pile un corps susceptible d'être vendu avantageusement, Slater [la Lumière électrique, p. 55 (1880)] remplace dans la pile à bichromate de potasse l'électrode de zinc par une électrode de nickel. Cette électrode plonge soit dans de l'eau acidulée sulfurique, soit dans de l'eau salée; il se forme dans le premier cas du sulfate de nickel, et dans le second du chlorure double de sodium et de nickel, substances que l'on peut faire cristalliser ensuite, qui sont très employées dans Tindustrie du nickelage et dont le prix est très voisin de celui du nickel lui-même, à égalité de poids.
En employant l'eau acidulée sulfurique, la force électro-motrice de cet élément serait à peu près la même que celle de la pile Bunsen.
Afin d'obtenir des produits purs et de diminuer la polarisation, les deux liquides circulent d'une manière continue. Chacun des deux vases présente une tubulure latérale qui débouche à environ o",oi du fond et se termine en haut par un entonnoir dans lequel arrive le liquide; celui-ci s'échappe par un tube de déversement placé à la partie supérieure du vase. On relie ces lubes de déversement aux entonnoirs par un tube de
caoutchouc, ei, en faisant agir sur les liquides deux pompes mises en mouvement par un moteur électro-magnétique, on entretient une circulation constante dans les éléments. Cette disposition parait trop compliquée pour rendre jamais de réels services.
Enfîn, parmi les meilleures piles à substance dépolarisante autre que Tacide azotique et que Ton ait récemment proposées, il faut ciier la pile à chlorure de chaux de M. Niaudet- Breguet [Comptes rendus des séances de P Académie des Sciences, t. LXXXIX (1879)].
La pile est construite sur le modèle de Télément Leolanché à vase poreux, La lame de zinc plonge dans de Teau salée à 24 pour 100, la lame de charbon qui forme Téleclrode positive est placée dans un vase poreux, et Ton tasse autour d'elle des fragments de charbon et de chlorure de chaux. La substance dépolarisante est réellement ici Tacide hypochloreux du chlorure de chaux.
L'auteur a essayé de remplacer Teau salée par des dissolutions de chlorhydrate d'ammoniaque ou de chlorure de chaux ou par de l'eau acidulée, d'acide chlorhydrique ou d'acide sulfurique; les résultais ont toujours été moins avantageux.
Au début, la force électro-motrice de cet élément est supérieure à i^®*',6; après plusieurs mois d'abandon, mais à circuit ouvert, elle était encore de i'«^',5. La résistance du modèle ordinaire est d'environ 5 ohms. Comme dans l'élément Leclanché, la dépolarisation est loin d'être complète, et la force éleclromotrice de polarisation peut atteindre 5 de la force totale; mais la pile reprend très vile, par le repos, sa force électro-motrice primitive. Ainsi un élément, fermé pendant quarante minutes sur une résistance extérieure de 1 ohm seulement, avait perdu 18 pour 100 de sa force électro-motrice; après un repos d'égale durée, il avait regagné 7 pour 100, et il est revenu à son premier état au bout de deux heures.
Pour diminuer l'odeur désagréable de chlore émise par le chlorure de chaux, le vase poreux est fermé par up bouchon recouvert de poix.
Le grand avaniage de celle disposition, qui lui esl commun avec rélémenl Leclanché, esl qu'il ne se produit aucune usure du zinc tant que le circuit esl ouvert. De plus, la pile Niaudet n'emploie que des substances que Ton trouve aisément dans le conimerce, et chacun peut aisément le construire ; à ce titre, on doit donc en attendre de réels services.
§ VI. — Modifications diverses.
La pile Doat [Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences y t. XLII ( i856)] est composée d'un vase de terre ou de verre, contenant au fond une couche de mercure, dans lequel plonge un fil de platine servant de rhéophore négatif, et, au-dessus, une dissolution d'iodure de potassium. Au centre est un vase poreux contenant une dissolution d'iode dans riodure de potassium et une baguette de charbon qui sert de rhéophore positif.
Il se forme de l'iodure de mercure, qui se dissout dans l'iodure de potassium, tandis que la potasse mise en liberté va reformer de l'iodure de potassium au contact de l'excès d'iode contenu dans le vase poreux. Toute polarisation est ainsi absolument évitée, de sorte que le courant est bien constant; mais la force électro-motrice est faible : elle n'est, en effet, que le tiers de celle de l'élément Bunsen ou les y de Félément Daniell. Elle augmente un peu quand on ajoute un métal, du zinc par exemple, au mercure.
La résistance intérieure de celte pile est assez faible : pour un élément de 5^»"*i de section, ayant une couche d'iodure de o™,o3 d'épaisseur, la résistance était égale à celle de io™,5 de fil de cuivre de o",ooi de diamètre à o".
Les substances employées dans cette pile sont d'un prix élevé; mais il est assez facile de les régénérer à l'aide des résidus. On traite l'iodure de mercure par la potasse caustique, ce qui donne de l'iodure de potassium et de l'oxyde de mercure. Celui-ci, chauffé, revivifie le mercure. Quant à l'iodure de
potassium, chauffé avec du bioxyde de manganèse et de Tacide sulfurique étendu d'eau, il dégage l'iode en vapeurs que Ton condense.
J. Regnauld a étudié [ Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences f t. XLIII] la pile Doat et toutes les piles qui en dérivent quand on remplace Tiodure de potassium par d'autres iodures, des bromures ou des chlorures.
Voici le résumé de ses recherches :
La force électromotrice de la pile Doat ordinaire est de 102, celle deDaniell étant de 175 et celle de Grove de 3io. (L'unité employée par J, Regnauld est la force électro-motrice d'un couple thermo-électrique bismuth-cuivre de o<» à ioo<».) En substituant au mercure des métaux plus haut placés dans l'échelle positive, on obtient des piles plus énergiques. On emploie alors soit des amalgames, soit les métaux eux-mêmes, comme avec le zinc et le cadmium.
Ces substitutions ont donné les résultats suivants :
Force électro-motries.
lodure de potassium avec le mercure ( pile Doat ordinaire ) . . 102
)) » cadmium 182
)' )' zinc 216
Amalgame de sodium 38i
Amalgame de potassium ; 386
On peut obtenir des piles encore plus énergiques en remplaçant l'iode et l'iodure de potassium par le brome et le bromure, ou le chlore et le chlorure. Les forces électro-motrices de ces éléments sont résumées dans le Tableau suivant :
Iode Brome Chlore
et lodure. et bromure, et chlorure.
Mercure 102 161 180
Zinc 216 280 346
Amalgame de sodium 38 1 465 5o6
Amalgame de potassium 386 471 5 12
Les actions locales, inévitables avec les amalgames de sodium et de potassium, laissent un peu d'incertitude sur les
nombres qui leur sont relatifs. Cependant on peut remarquer sur ces nombres que les forces électro-motrices croissent dans le sens indiqué par la théorie, avec la quantité de chaleur dégagée par les réactions, sans que toutefois le rapport des forces électro-motrices soit absolument le même que celui des quantités de chaleur dégagées.
Toutes ces piles dispendieuses n'offrent d'ailleurs qu'un intérêt purement théorique.
Thomson [Poggendorffs Annalen, t. CXI (1860); Philosophical Magazine y t. XXI; Archives générales y t. IX; Fortschritte (1860)] propose, comme modification de la pile de Bunsen, la substitution du cuivre au zinc. La pile est constituée ainsi qu'il suit :
Vase extérieur de terre, contenant l'eau acidulée sulfurique (i partie d'acide pour 4 d'eau); dans cette eau plonge un cylindre de cuivre. Au centre, vase poreux contenant la lame ordinaire de charbon, qui plonge dans le mélange dépolarisant de Buffet Wœhler (bichromate de potasse et acide sulfurique).
Le cuivre n'est pas attaqué par l'acide sulfurique dans les circonstances ordinaires, de sorte qu'il n'y a plus d'usure possible tant que le circuit est ouvert. De plus, la résistance de la pile est assez faible; mais ces deux avantages ne suffisent pas pour compenser le double inconvénient résultant du prix relativement élevé du cylindre de cuivre et du peu de force de cet élément. Sa force électro-motrice n'est, en effet, que les 0,9 de l'élément Daniell.
La pile Caussinus, employée surtout pour produire des dépôts galvaniques, se compose d'un vase de zinc au fond duquel on fixe un disque de liège, sur lequel repose un second vase beaucoup plus petit, de cuivre ou de plomb, que le liège isole du zinc. On charge l'élément avec une dissolution préparée de la façon suivante.
On mélange ioo«' de sel marin, 200*'' d'azotate de potasse et 5o6»' d'eau, puis on chauffe de façon à faire réduire de moitié.
On ajoute alors 100^ d'acide sulfurique, et on chauffe de nouveau de façon à réduire le tout en pâte. On remplit ensuite
Cet A. . 17
à moitié le vase de zinc de sel marin, puis on termine le remplissage des deux vases, avec la pâte obtenue précédemment. Il suffit alors d'ajouter un peu d'eau pour mettre la pile en marche. De temps en temps, on ajoute de Tacide sulfurique étendu de moitié d'eau pour entretenir la pile en état.
Enfin nous terminerons ces indications par les piles à consommation de charbon, dans lesquelles, à l'inverse des piles ordinaires, c'est sur le charbon que se forme le pôle négatif.
Ces piles ont été imaginées par M. Becquerel [Becquerel, Traité d'électricité et de magnétisme (i855)]; elles se composent d'un creuset de platine rempli de nitrate ou de chlorate de potasse que l'on maintient fondu et dans lequel on plonge une baguette de charbon. Celui-ci est brûlé aux dépens de l'oxygène du bain en fusion, et, si l'on réunit le creuset de platine et le charbon par un fil de métal, on obtient un courant assez intense.
M. Jablochkoff [Co/w/?te^ rendus des séances de F Académie des Sciences, t. LXXXV (1877)] a répété la même expérience sans avoir connaissance des travaux antérieurs de M. Becquerel. Il employait une marmite de fonte dans laquelle il faisait fondre du nitrate de soude naturel; la fonte restait inaltérée, tandis que le charbon brûlait rapidement.
Dans l'état actuel, cette pile n'est pas encore susceptible d'entrer dans la pratique; mais c'est cependant dans une voie analogue que l'on doit chercher pour faire faire aux piles des progrès décisifs. En effet, la chose qui importe le plus maintenant, c'est de remplacer le zinc que l'on consomme d'ordinaire dans les piles par une substance beaucoup plus économique.
§ VII. — Piles a un seul métal.
Nous avons déjà décrit (p. 167) la pile à un seul métal et à deux liquides de Becquerel, qui a été l'origine de toutes les piles à deux liquides. On a fait depuis quelques essais dans la même voie.
Wœhler et Weber [Annalen der C hernie und Pharmacie , t. XXXVIII (1841)] ont construit une pile à un métal et deux liquides analogue aux piles Becquerel, en prenant deux lames de fer plongeant l'une dans de Facide sulfurique étendu, Fauire dans de l'acide azotique concentré^ où elle devient passive et inattaquable. Cette pile présente des inconvénients de deux sortes : d'abord ceux déjà indiqués, qui sont inhérents à l'emploi du fer passif, comme électrode positive; puis ensuite, en prenant comme métal attaquable le fer au lieu du zinc, on diminue notablement la force électro-motrice. Dans la forme Daniell notamment, la force électro-motrice est diminuée dans le rapport de o , 537 à 1 .
Arrolt \yinstitut, t. XI {i843)] présente une pile à un et deux liquides, analogue à celle de Becquerel et construite de la manière suivante :
Au centre de vases de pile ordinaires on fixe des vases de terre poreuse. De petits cylindres de feuille de platine, de o™,i5 de diamètre et de o'^yZ^ de longueur, sont placés dans les vases poreux, que l'on entoure extérieurement de cylindres plus grands de platine en feuille, ayant o'",o45 de diamètre sur o"^o36 de longueur. Le tout est disposé en série, en réunissant un platine intérieur au platine extérieur du couple suivant. Les liquides employés sont de l'acide azotique à l'intérieur avec du sulfure de potassium à l'extérieur, ou un sel de protoxyde de fer, d'étain ou de manganèse, associés avec un sel de peroxyde du même métal, ou encore les chlorures, sulfures, hyposulfîtes, hypophosphites alcalins d'un côté, avec les acides chlorique, chromique ou nitrique de l'autre.
La pile Louis-Napoléon (Napoléon III) \VInstituty t. XI (1843)] est analogue à la pile Becquerel et comprend un seul métal et deux liquides. Le métal est, soit le cuivre, et dans ce cas les deux liquides sont de l'acide azotique et dp l'acide sulfurique étendu, soit le zinc, plongeant dans de l'acide sulfurique étendu d'un côté et dans de l'eau tiède de l'autre. Dans les deux cas le pôle positif se trouve sur le métal qui plonge dans le second liquide.
26o PILES HYDRO-ÉLECTRIQUES A DEUX LIQUIDES
Dans la pile de Barclay [ Fortschritte ( 1 86 1 ) ] le «vase extérieur est en terre et contient un cylindre de fonte, ou est simplement en fonte; on le remplit d'eau salée concentrée. Le vase poreux, rempli d'un mélange à parties égales d'acides sulfurique et azotique, contient une autre lame de fonte. Le pôle positif est sur la fonte qui plonge dans l'eau salée, et le pôle négatif sur celle qui plonge dans le mélange des acides.
Matteucci [Annales de Chimie et de Physique^ t. XXXIV, 3* série (i852)] a fait une étude des piles à deux liquides et un seul métal. Un des liquides est contenu dans un vase de verre, l'autre dans un récipient intérieur de terre poreuse. Deux lames de platine, larges de o»",o3 et hautes de o™^ 12, plongent dans les deux liquides.
Les liquides étudiés par Matteucci sont les suivants :
A. Liquides donnant le pôle négatif,
I" Dissolution concentrée de pentasulfure de potassium (KS^), obtenue en faisant bouillir une solution concentrée de potasse caustique avec un excès de fleur de soufre,
2** Dissolution concentrée de protosulfure de potassium (KS), obtenue en saturant par l'acide sulfhydrique une partie de potasse et la mélangeant ensuite avec une autre partie égale de potasse, restée à l'état de potasse caustique.
S'' Dissolution saturée d'acide sulfureux.
4** » d'hyposulfite de soude.
Ô*» » de sulfate de potasse.
6« )) de potasse caustique concentrée.
7" » de sulfate de protoxyde de fer.
B. Corps donnant le pôle positif,
\^ Acide azotique pur et concentré, a*» Dissolution concentrée d'acide chromique. 3° Eau acidulée sulfurique au huitième ou au dixième. 4" Couche de bioxyde de plomb , tassée sur la lame de platine et imbibée d'eau acidulée sulfurique.
La pile à potasse et acide nitrique n'est autre que la pile primitive de Becquerel.
L'emploi du bioxyde de plomb a été proposé par Becquerel, de la Bive et Schœnbein.
Souvent Matteucci mettait les liquides dans deux cylindres poreux identiques, plongés tous deux dans de Teau acidulée au huitième ou au dixième.
Ces piles ont en général une force électro- motrice assez grande, mais elles ne sont pas bien constantes. Un seul couple à acide nitrique et pentasulfure de potassium décompose Teau ; une pile de 12 couples donnait dans un voltamètre 71''*' de gaz tonnant en cinq minutes, et 11 éléments de Grove en dégageaient 1 33 dans le même temps, c'est-à-dire presque le double.
262 PILES SECONDAIRLS.
