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la calcination dans un moule en fer d’un mélange de poudres fines de coke et de houille f russe. La pile de Bunsen est encore plus nergique que celle de Grove. Dans les trois piles que nous venons de décrire, les courants secondaires intérieurs sont de même sens que le courant principal et tendent à en renforcer l’énergie.
— l’île à gaz de Grove. Deux êprouvettes pleines, l’une d’oxygène et l’autre d’hydrofène, sont renversées sur un bain d’eau aeiulée ; des lames de platine recouvertes par voie galvanique d’un précipité fin de platine plongent à la fois dans chacun des gaz et dans la dissolution acide et forment le circuit galvanique. Aussitôt que ce circuit est fermé, la recomposition de l’oxygène et de l’hydrogène se produit dans les proportions convenables pour former de l’eau.
Cette pile, qui ne saurait évidemment être employée comme générateur de courant, a servi utilement à la vérification de cette loi de Faraday, que l’effet chimique de composition ou de décomposition, mesuré par la quantité en poids ou en volume des corps qui y prennent part, est proportionnel h l’énergie du courant. L’effet chimique s’y mesure, en effet, très-aisément, et l’énergie du courant qui en résulte peut être appréciée très-exactement par la déviation de l’aiguille d’un galvanomètre interposé entre les fils qui communiquent avec les deux lames de platine. En interposant, au contraire, un voltamètre entre les deux mêmes fils, on observe que les volumes de gaz qui s’y dégagent sont précisément égaux à ceux qui se consomment dans les êprouvettes de la pile.
— l’île thermo-éleelrique. C’est à Seebeck,
firofesseur de physique à Berlin, qu’on doit a découverte, en 1821, de la production d’électricité qui accompagne toute transmission de chaleur, par conductibilité, dans l’intérieur d’un solide. On vérifie le fait au moyen d’un circuit formé de deux lames de cuivre et de bismuth, soudées ensemble et recourbées de manière à laisser entre elles un espace vide dans lequel on puisse loger une aiguille aimantée, portée sur son pivot. Si l’on chauffe l’une des soudures, l’aiguille est déviée dans un sens qui indique le passage d’un courant de la soudure chaude à la soudure froide dans le cuivre, ou de la soudure froide a la soudure chaude dans le bismuth. Si l’on refroidit la même soudure qu’on avait échauffée, le courant se produit encore, mais le sens indiqué par la déviation de l’aiguille est renversé.
La première pile thermo-électrique a été construite par Œrsted et Fourier. Elle se composait d’un petit nombre de barreaux de bismuth et d’antimoine alternés et soudés les uns aux autres en cercle. Les points de soudure étaient de deux en deux portés à une température de 200° à 300°, au moyen de petites lampes, et maintenus à 0< à l’aide de bains de glace fondante.
Laptîe thermo-électrique, telle qu’on remploie aujourd’hui et qui a rendu tant de services’entre les mains de Metloni, a été construite par Nobiti. Elle se compose d’une série de couches de barreaux d’antimoine et de ’ bismuth, soudés les uns aux autres et recourbés aux points de jonction, le dernier barreau de bismuth de la première couche se
Fig. 7.
reliant an premier barreau d’antimoine de la seconde couche, et ainsi do suite. Cet ensemble de couches forme habituellement un cube renfermé dans un étui en cuivre, de manière que les soudures seules apparaissent au dehors. Les diverses couches de barreaux sont isolées les unes des autres au moyen de feuilles interposées de papier enduit de cire. Deux tiges communiquant avec le premier antimoine et le dernier bismuth forment les pôles de la pile, que l’on réunit par un circuit métallique. Pour déterminer la naissance du courant, il suffit d’exposer à l’influence d’une source de chaleur les points de soudure qui forment une même face de l’appareil, les autres conservant la température ambiante. Pour constater l’existence du courant, on interpose dans le circuit un galvanomètre multiplicateur ; mais ce galvanomètre doit différer sous un rapport de celui qu’on emploie pour la mesure des intensités des courants dus aux actions chimiques ; le fil, au lieu d’être fin et de fournir un grand nombre de tours, doit être assez gros et le nombre de ses tours ne doit pas dépasser 300. La sensibilité de la pile thermo-électrique est telle que, à la distance de 1. mètre, la chaleur de la main suffit pour développer un courant accusé par une déviation sensible de l’aiguille aimantée.
— Effets de la pile. Les effets obtenus au moyen de l’électricité dynamique se divisent en effets physiologiques, physiques et chimiques. Les effets chimiques et physiologiques font d’autant plus considérables que la teu PlLË
« ion électrique est plus forle aux pôles de la pile ou que les couples sont plus nombreux ; la grandeur des effets physiques dépend, au contraire, de la quantité d électricité dégagée dans le même temps.
— Effets physiologiques. Ces effets, trop connus pour que nous y insistions beaucoup, consistent en des commotions plus ou moins fortes, qui peuvent aller jusqu’à devenir dangereuses, même pour un animal de grande taille. La commotion n’est très-vive qu’aux deux instants où l’animal est introduit dans le circuit et où il cesse d’en faire partie. Les contractions musculaires cessent a peu près aussitôt que le courant est établi. Les1 mêmes contractions s’observent sur les cadavres des animaux morts récemment.
— Effets calorifiques. Un fi ! métallique, à travers lequel passe un courant voltaïque, s’échauffe, devient incandescent, fond ou sevolatilise. L’iridium et le platine, qui résistent au feu de forge le plus intense, sont fondus avec la plus grande facilité par la pile. M. Despretz a pu fondre en même temps jusqu’à 250 grammes de platine ; le charbon est le seul corps qui att résisté jusqu’ici. M. Despretz, avec une pile formée de 600 couples Bunsen a cependant ramolli et soudé ensemble des baguettes de charbon bien pur. Le fer et le platine fondus par la pile dans l’air brûlent en répandant une lumière blanche éclatante ; le plomb dégage une lumière purpurine, l’étain et l’or une lumière bleuâtre j celle que donne le zinc est mêlée de blanc et de rouge ; le cuivre et l’argent donnent une lumière verte.
L’échauffement des tiges métalliques est d’autant plus considérable que leur diamètre est moindre et que leur substance est moins bonne conductrice. On le vérifie aisément en introduisant dans le circuit une chaîne formée de plusieurs chaînons de divers diamètres et de substances diverses. Si plusieurs chaînons de même nature ont des diamètres différents, ceux de plus petit diamètre pourront être portés au rouge, tandis que d’autres se seront à peine échauffés. Si dans le circuit se trouvent, par exemple, un chaînon d’argent et un de platine, ayant même diamètre, le platine, qui est moins bon conducteur, s’échauffera beaucoup plus que l’argent.
M. Joule et M. Ed. Becquerel, en faisant passer le fil essayé, contourné en spirale, dans un vase rempli d’eau faisant fonction de calorimètre, sont arrivés aux lois suivantes : la quantité de chaleur dégagée dans l’unité de temps est proportionnelle au carré de l’intensité du courant ; elle varie proportionnellement à la résistance du fil au passage de l’électricité ; toutes choses égales d’ailleurs, elle varie en raison inversé de la quatrième puissance du diamètre. M. Joule a aussi expérimenté divers conducteurs liquides renfermés successivement dans un même serpentin en verre, plongeant dans le calorimètre employé dans l’expérience précédente ; les résultats ont été analogues.
M. Peltier a constaté que, lorsqu’un courant traverse la soudure de deux métaux hétérogènes, il tend à tfn abaisser la température lorsqu’il a la direction du courant thermoélectrique que produirait réchauffement de la soudure, et uice versa.
— Effets lumineux. Nous avons déjà indiqué les effets de lumière produits par l’incandescence des fils métalliques à travers lesquels on fait passer un courant voltaïque ; nous n’y reviendrons pas. On obtientdes effets beaucoup plus considérables en faisant communiquer les électrodes avec deux cônes de charbon de coke bien calciné, que l’on met d’abord en contact au moment de la naissance du courant, mais qu’on peut ensuite éloigner l’un de l’autre jusqu’à une distance de om,07. C’est Davy qui, le premier, en 1801, imagina cette belle expérience ; comme il se servait de charbon de bois, qui brûle très-vite à l’air, il opérait dans le vide ; aujourd’hui qu’on y emploie le charbon dur et compacte provenant des résidus des cornues à gaz, on peut faire l’expérience dans l’air. Les deux électricités, en se recomposant dans l’intervalle qui sépare les deux cônes de charbon, ne suivent pas la ligne droite, mais forment un arc lumineux qui a reçu le nom à’wc voltaïque, À la naissance du courant, le charbon négatif devient lumineux le premier, mais c’est ensuite le charbon positif dont l’éclat est le plus intense. En même temps, il y a transport de matière du charbon positif à l’autre. Pour faire usage de la lumière électrique, il faut en régulariser le jet ; pour cela, on emploie un mécanisme automatique, dû à M. Deleuil, disposé de telle sorte que, lorsque le courant devient trop faible, les deux cônes se rapprochent, par l’effet même de cet affaiblissement. On s’est servi utilement de la lumière électrique pour éclairer de grands ateliers de travaux publics, notamment lors de la transformation de la butte du Trocadéro. Deux appareils fonctionnant avec des piles de Bunsen de 50 couples ont suffi pour éclairer 1,000 à 1,200 ouvriers, et la dépense ne s’élevait qu’à 15 ou 30 francs par nuit.
La lumière électrique agit comme celle du soleil sur le chlorure d’argent ; elle détermine également la combinaison du chlore avec l’hydrogène, etc. Elle donne lieu, comme la lumière solaire, a un spectre ; mais les raies y sont plus nombreuses et plus brillantes ; elles changent, d’ailleurs, de place dans le spectre
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et en même temps d’éclat, suivant la nature des électrodes employés.
Bunsen avait trouvé que la lumière fournie par cinquante de ses couples équivaut à celle que donnent six cents bougies. M. Foucault, en comparant les effets produits sur l’iodure d’argent par la lumière solaire et par celle d’un arc voltaïque fourni par une pile de cent trente-huit couples Bunsen, a trouvé que l’éclat de la première ne dépassait paslo triple de celui de la seconde.
— Effets chimiques. La pile fournit le moyen le plus énergique que l’on puisse employer pour séparer les éléments des corps composés. La première décomposition obtenue par la pile a été celle de l’eau, en 1800. Davy décomposa en 1807 la potasse et la soude, qui étaient regardées jusque-là comme des corps simples, et découvrit ainsi le potassium et le sodium. On sait aujourd’hui préparer ces deux corps par des réactions chimiques ; Hiriis la baryte, la strontiane et la chaux n’ont pu encore être décomposées que par la pile. Tous les composés binaires sont décomposés de même ; l’un des corps composants se porte au pôle positif, et l’autre au pôle négatif. Chaque corps se porte à l’un ou a l’autre pôle, suivant la nature de celui avec lequel il était combiné. Celui qui se porta au pôle positif ost dit électro-négatif par rapport à l’autre, qui est électro-positif par rapport à lui. L’oxygène est cependant toujours électronégatif, soit qu’il entre dans un composé basique ou acide. L’hydrogène est de même électro-négatif dans les hydraeides ; le potassium est toujours électro-positif.
Les sels ternaires, dissous, sont aussi décomposés par la pile. Lorsque l’acide et la base sont assez stables, l’acide se porte au pôle positif et la base au pôle négatif. Ainsi, les acides sont toujours électro-négatifs dans toutes leurs combinaisons avec les bases. Lorsque l’aeide est décomposable par le courant employé, qui, généralement, doit être d’autant plus fort que le composé est plus simple, son oxygène se porte au pôle positif, son radical se porte au pôle négatif avec la base du sel. Si c’est l’oxyde qui est décomposable, son oxygène se porte au pôle positif ; avec l’acide, le radical seul de la buse va au pôle négatif. Si l’acide et l’oxyde sont décomposés, le pôle positif reçoit l’oxygène de l’un et de l’autre, les deux radicaux se rendant au pôle négatif. Le plus souvent, la décomposi■ tion du sel dissous est accompagnée de celle de l’eau qui le tient en dissolution.
Lorsqu on plonge dans une dissolution safine-%n métal plus facilement oxydable que celui qui entre dans Ua base du sel, celui-ci est précipité et remplacé par l’autre.
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— Lois de Faraday, M. Faraday a constata : îo l’identité de l’action chimique d’un courant dans tous les points de son parcours. Pour cela, il employait plusieurs vases de formes diverses contenant les mêmes dissolutions et réunis les uns aux autres pur des arcs métalliques plongeant dans le liquide d’un appareil à l’autre. Les quantités d’éleotrolytes décomposées en même temps se sont trouvées les mêmes dans tous les appareils ; 20 la proportionnalité de la quantité d’électrolyte décomposée à l’intensité du courant ; 3" que, si dans un même circuit on range ù la suite les uns des autres des appareils contenant, des éîectrolytes différents, les quantités en poids de ces électrolytes, qui sont décomposées en même temps, sont proportionnelles aux poids de leurs équivalents chimiques. Cette dernière loi est extrêmement remarquable.
Grotthuss, physicien suédois, a donné des phénomènes d’électrolyse une interprétation très-simple que nous ne pouvons passer sous Bilence. La question à èolaircir était de savoir comment, malgré la distance qui sépare les extrémités des électrodes plongées dans la dissolution, l’échange des molécules des deux corps composants peut se faire dans l’intervalle ; comment enfin chacun des corps composants peut être mis seul en liberté à l’un des pôles, bien que le corps composé soit détruit aux deux points où plongent les électrodes.
Grotthuss, considérant la file de molécules du corps composé qui s’étend entre les deux électrodes, les suppose orientées de manière que leurs éléments électro-négatifs soient tournés vers le pôle positif et leurs éléments électro-positifs vers le pôle négatif. Dès que le courant passe la séparation a lieu, mais chaque molécule d’hydrogène va se joindre provisoirement à la molécule d’oxygène composant la molécule d’eau qui 1 avoisine du côté de l’électrode négatif et réciproquement, de sorte que les deux molécules d’oxygène et d’hydrogène qui entrent dans la composition des molécules d’eau extrêmes se trouvent seules mises en liberté.
— Polarisation des électrodes. Les deux électrodes qui ont servi en même temps à opérer une décomposition chimique se trouvent chargés, lorsqu’on les enlève de la dissolution, de petites quantités des d«ux corps séparés. ’Ces deux électrodes étant mis aussitôt en communication aveu les deux extrémités d’un fil galvauométrique, on constate la naissance d’un courant de sens contraire à celui qui avait produit la décomposition. Ce courant est produit par la recomposition du corps décomposé ; il cesse
aussitôt que les produits de la décomposition électrochimique précédente se sont recombinés. Deux lames de plomb repliées en hélice l’une autour de l’autre et qui ne se touchent en aucun point, ayant servi d’électrodes pour la décomposition de l’eau acidulée, si l’on vient à les réunir par un fil métallique fin après les avoir enlevées de la dissolution et les avoir séparées de la pile, donnent naissance dans ce fil à un courant qui peut le porter au rouge.
— Polarisation de Vélectrolyle. Lorsqu’une décomposition électro-chimique a duré quelque temps, on constate aux environs de l’électrode positif la présence à l’état libre d’une petite quantité de l’élément électro-négatif du corps décomposé, et inversement. Si 1 on retire brusquement les deux électrodes et qu’on les remplace par des lames n’ayant pas servi depuis quelque temps, il se développe dans l’éleeèrolyte un courant de sens contraire à celui qui avait opéré la décomposition. On peut mettre en évidence l’existence do ce courant en reliant les deux lames aux extrémités d’un fil gfalvanométrique.
— Lois de Ohm relatives aux courants thermoélectriques. Les lois précises de dépendance entre 1 intensité d’un courant, d’une part, et la nature des appareils producteurs du courant ou la constitution du circuit par lequel il ’-st transmis ont été découvertes par le physicien allemand Georges-Samuel Ohm et méritent de conserver son nom. M. Pouillet a indiqué des méthodes simples pour les vérifier. Voici ces lois.
îo L’intensité d’un courant thermo-électrique est en raison inverse de la longueur du fil homogène qui constitue le circuit. Pour vérifier cette loi, on se sert de deux piles thermo-électriques aussi semblables queposj-
