électrochimie

“ On sait actuellement que l'électricité, cet
agent mystérieux, est une transformation de la force, et l'électrochimie, fondée comme science et comme industrie, peut être nommée la mécanique moléculaire.
L'électro-chimie n'est pas seulement une grande science théorique, mais la source de plusieurs industries très prospères qui peuvent être comprises sous la dénomination générale de métallurgie électro-chimique dont les produits à l'Exposition sont ainsi dénommés : imitations de bronze en fonte, en zinc, etc. ”

“ Electrochimie, électrothermie, électro-thermochimie. — La chaleur de l'arc voltaïque. — Le four électrique. — Fabrication industrielle du carbure de calcium et des carbures métalliques. — Le ferro-silicium, le carborundum. —
Fabrication de l'aluminium du four électrique. — Electro-métallurgie du fer et de l'acier, procédés divers.
L'électricité peut agir de plusieurs manières différentes dans les opérations chimiques. Vélectrochimie embrasse toutes les manipulations dans lesquelles l'énergie du courant intervient pour séparer, dissocier, dans des solutions métalliques, le métal de l'oxygène. ”

“ Pendant le dernier quart du xixe siècle, le développement rapide de l’électrotechnique a permis aux chimistes d’employer en quantité et à bon compte cette énergie maniable qu’est l’électricité, et l’électrochimie a pris beaucoup d’étendue et d’importance. ”

“ Admettons—ce qui n'est pas contesté — que tous les corps recèlent une électricité latente qui ne se manifeste en eux qu'après qu'ils ont été soumis au frottement. Lorsque ce frottement est tel que les éléments qui constituent un corps sont complétement désagrégés, les particules électriques, dont la molécule était le centre d'action, l'abandonnent pour se porter et s'accumuler sur la substance étrangère avec laquelle elle aura été mise en contact (ce qui est encore démontré par l'électrochimie.) ”

“ Électrochimie. — Sur l’électrolyse de l’eau distillée ; par M. E. Duter 108 — Sur les variations dans l’intensité du courant pendant l’électrolyse ; par M. N. Piltschikoff 135 — Sur la conductibilité des électrolyses à très hautes températures ; par M. Lucien Poincaré 174 Électrothérapie. — Du mode d’action de l’électrolyse linéaire par les courants faibles, et de sa température dans la destruction des tissus organiques ”

“ Électrodynamique. — Voir Physique théorique. Électrolyse. — Sur l’obtention de dépôts électrolytiques de nickel brillants en présence de colloïdes ; par M. Marcel Ballay 60 — Sur l’électrolyse des chlorures de zinc et de cadmium en solution dans l’alcool méthylique ; par M. Edmond Guillermet 191 — Étude de la dépression anodique dans l’électrolyse de la gélatine ; par M. Jean Swyngedauw 193 — Voir Électrochimie. Électromagnétisme. — De l’influence des perturbations magnétiques sur la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques longues ”

“ Mais si on réunit les lames par un conducteur qui ferme le circuit, l'action chimique se continue, produisant un flux continu d'électricité qui entregent la force électro-motrice. Le pôle négatif correspond toujours au corps le plus attaquable : si une lame de zinc et une lame de cuivre sont plongées dans de l'eau acidulée, c'est le zinc qui sera attaqué et deviendra l'électrode positive, correspondant au pôle négatif; mais si dans le même liquide on place une lame de cuivre et une lame de platine, c'est le cuivre qui sera attaqué et deviendra le point de départ du courant. ”

“ La substance décomposée est l'électrolyte. Les fils qui amènent le courant au sein du liquide, sont les électrodes; l'anode est le fil qui communique avec le pôle positif de la pile, la cathode celui qui communique avec le pôle négatif. Les produits de la décomposition apparaissent sur les électrodes.
Toute substance, pour être électrolysée, doit être conductrice. Cette conductibilité s'obtient pour la plupart des corps par la dissolution et la fusion. L'électrolyse de l'eau acidulée produit de l'hydrogène sur la cathode, de l'oxygène sur l'anode. ”

“ Dans un vase de verre à moitié plein d'une solution de chlorhydrate d'ammoniaque où plonge le zinc roulé, est aussi placé le charbon contre lequel on applique, à l'aide de liens en caoutchouc, deux ou trois agglomérés, formés de charbon, de pyrolusite et de résine gomme-laque. L'action chimique n'a lieu que lorsque le circuit est fermé; la force électro-motrice est alors considérable ; aucune vapeur acide ne s'échappe de la pile ; ses éléments sont d'un prix peu élevé, et elle
peut fonctionner plusieurs années sans demander autre chose qu'un peu d'eau pour remplacer celle qui s'évapore. ”

“ Toutes les substances ne sont pas capables de donner naissance à une force motrice égale. Les métaux, le charbon bien calciné, c'est-à-dire la braise, sont de bons électro-moteurs. Les liquides et les corps non-métalliques sont de faibles électro-moteurs.
De tous les métaux, le cuivre et le zinc soudés ensemble sont les meilleurs électro - moteurs, aussi Volta en composa-t-il sa pile. Cet appareil est un des plus précieux de la physique ; nous lui devons la décomposition de l'eau, la fusion des substances les plus dures, la découverte du cal-cium , du potassium , du sodium, etc. ”

“ Tout se passe comme si la combinaison acide sulfurique-cuivre s’était trouvée dédoublée dans la solution, en deux parties qu’on appelle des ions (ιων = qui voyage, qui se déplace) , dont l’une chargée d’électricité négative remonte le courant électrique, dont l’autre chargée d’électricité positive le descend. Ce phénomène qui est très général et qu’on appelle l’électrolyse des solutions est utilisé par l’industrie dans la galvanoplastie pour fixer des couches métalliques (au moyen d’une solution d’un sel du métal considéré) sur des objets variés. ”

“ Dans les décompositions chimiques que l'on appelle électrolyse, l'acide et l'oxygène de l'eau décomposée se rendent à l'électrode positive, et la base et l'hydrogène à l'électrode négative. Sur les tissus vivants on observe, du côté de l'électrode positive, une eschare dure rougissant le papier de tournesol comme tout acide, et du côté de l'électrode négative l'eschare est molle et bleuit le papier de tournesol. ”

“ L'anode est le pôle négatif du corps décomposé, le cathode son pâle positif. Les corps qui touchent ceux qui se décomposent sont des électrodes. Ceux qui se décomposent directement en leurs éléments par le moyen d'un courant électrique ont reçu de lui le nom d'électrolytes, et leurs éléments celui de ions. L'eau est un électrolyte et ses ions l'oxygène et l'hydrogène. L'ion, qu'on a jusqu'à présent considéré comme l'élément électro-négatif, s'appelle, d'après lui, anion, et l'autre, ou celui électropositif, cation. ”

“ Si l'on dispose deux électrodes de cuivre terminées en pointe aux bornes d'un alternateur à haute tension, de manière qu'elles soient disposées suivant l'équateur c'est-à-dire perpendiculairement à la ligne des pôles d'un fort, électro-aimant, les extrémités des électrodes étant bien au milieu du champ magnétique, on peut observer facilement la production d'une flamme due à l'électricité et qui prend nettement la forme d'un disque, au lieu de posséder celle d'un cylindre ou d'un cône renversé comme cela a lieu généralement dans le phénomène de l'arc électrique ordinaire. ”

“ Quoi qu'il en soit, il est aisé de constater que l'électricité produite n'est pas développée au contact même du platine et du zinc, ou du cuivre et du zinc, si l'on se sert du cuivre pour former l'élément voltaïque, mais que la force électromotrice a son siège au contact même du zinc et du liquide qui l'attaque chimiquement. ”

“ L’arc métallique plongé dans le liquide acide étant formé de deux métaux réunis, la force électromotrice prend naissance à leur surface de séparation. La lame de zinc reçoit l’électricité positive, la lame de cuivre l’électricité négative. Mais les extrémités de la lame métallique hétérogène plongent dans un liquide conducteur et imparfait électromoteur. ”

“ Supposons, par exemple, qu'une personne inexpé-
rimentée se soit proposée de déposer du cuivre dans un moule quelconque ayant 10 centimètres de côté, supposons encore que l'électrode offre une surface à peu près égale et dispose pour ce travail de deux éléments accouplés de Bunsen ou de Grove ou même de Daniell, il est évident que la somme d'électricité fournie par les deux couples étant trop forte, l'hydrogène viendra se porter avec affluence sur l'électrode électro-négatif et déterminera un dépôt pulvérulent. ”

“ Nous pouvons donc nous représenter un fil métallique, un fil de cuivre par exemple, comme constitué par un nombre infiniment grand de files d'atomes, d'ions et d'électrons en agitation thermique. Si les atomes et les ions remuent sur place, immobilisés par l'a cohésion normale et tangentielle propre aux corps solides, les électrons au contraire oscillent comme les particules gazeuses et décrivent en tous sens des mouvements de va-et-vient qui les portent même à émerger de la surface. ”

“ Actions polaires chez les êtres vivants, quand l'électrode métallique ou à conductibilité métallique est inattaquable. — Lorsque l'électrode est constituée par un corps tel que le platine, le charbon, à conductibilité métallique et inattaquable par les éléments chimiques amenés à son contact, voici ce qui se passe ;
Effets primaires. — Les anions, hydroxyle OH, radicaux acides ou halogènes des solutions électrolytiques du corps (liquides organiques) se dégagent à l'anode.
Les cathions, métaux alcalins, se dégagent à la cathode. ”

“ Si l’on prend de l’acide chlorhydrique pur, liquéfié, sans eau, que l’on y plonge les deux électrodes d’une pile, le courant ne passe pas. Que l’on opère de même avec l’acide acétique pur, le courant ne passe pas davantage. Ces acides ne deviennent électrolytes qu’au moment où l’eau intervient pour les dissoudre ; l’eau est la condition de leur faculté de conduire l’électricité et de leur décomposition en ions : plus l’eau abonde, plus ces phénomènes s’accentuent : la conductivité électrique et la dissociation en ions augmentent avec le degré de dilution. ”

“ C’est, en effet, en faisant traverser les corps parle courant de pile qu’on les décompose : les conducteurs du courant en contact avec le corps sont les électrodes ; le conducteur d’amenée est l’électrode positive ou anode : le conducteur de sortie, l’électrode négative ou cathode : le corps décomposé, électrolyte : les élémens fournis par la décomposition, anion et cathion.
Une première restriction doit être faite immédiatement. Tous les corps ne sont pas décomposés par l’électricité : tous ne sont pas électrolytes. Il y en a, les métaux par exemple, qui sont conducteurs ”

“ Un courant très faible, produit déjà une électrolyse, peu sensible directement, sans doute, mais que des artifices permettent de déceler. La décomposition croît progressivement avec l’énergie du courant. On ne voit pas l’action, nulle jusqu’à une certaine limite, se produire tumultueusement et, pour ainsi dire, d’une façon explosive, dès que cette limite serait dépassée.
Enfin, c’est la quantité d’électricité mise en jeu qui détermine le degré de l’électrolyse, c’est-à-dire la quantité de sel décomposé ou d’ions produits. ”

“ Lorsque les électrodes en platine d'une pile, dont la tension est suffisamment forte, sont mises en contact avec les tissus animaux, il se produit, pendant le passage de l'électricité, une action chimique qui s'exerce sur les sels dont ces tissus sont imprégnés. L'électrode négative s'entoure d'alcalis tels que la potasse et la soude, il s'y dégage aussi de l'hydrogène qui provient de la décomposition de l'eau. A l'électrode positive au contraire, il se forme des acides et de l'oxygène. ”

“ La pile secondaire nous restitue l'énergie électrique qui avait été accumulée dans son intérieur, sous forme d'énergie chimique. Et comme nous savons que la décomposition de l'eau nécessite une force électromotrice de 1,5 volt, l'électricité qui se produira lorsque la combinaison de l'oxygène et de l'hydrogène aura lieu, sera restituée sous un potentiel de 1,5 volt et même 2 volts, parce que les phénomènes ne sont pas aussi simples que nous venons de le dire, et se compliquent par la présence du plomb et de l'acide sulfurique. ”

“ Plus les électrodes sont facilement désagrégées, et plus on peut les éloigner l'une de l'autre sans que l'arc 's'éteigne ; le charbon est donc le corps qui convient le mieux; dans l'air raréfié, l'écart peut se maintenir plus considérable encore.
A l'aide du microscope photo-électrique et des appareils de projection, nous pouvons faire d'intéressantes expériences : la projection amplifiée des charbons de l'arc sur un écran, dans la chambre noire, montre la manière dont s'illuminent les charbons au moment où le courant va passer, et la manière dont ils s'usent. ”

“ Dans le cours de ces essais il s'aperçut d'abord que l'électricité se dégageait mieux lorsque, au lieu de se toucher, les métaux étaient séparés l'un de l'autre par une couche de liquide, surtout si ce liquide était légèrement acide ou alcalin ; et, sans se douter que l'action chimique exercée sur l'un des deux métaux était la vraie cause du phénomène, il fut amené à interposer entre les deux disques métalliques un corps spongieux imbibé d'eau acidulée. Il composa donc son élément ou couple électromoteur d'un disque de zinc et d'un disque d'argent, séparés par une rondelle de drap mouillé. ”

“ Voyons donc maintenant de quelle façon peut s'effectuer la meilleure utilisation de l'électricité pour arriver à produire artificiellement ce que les météores recèlent en abondance, et pour cela, comparons entre eux les résultats que l'on obtient en combinant l'oxygène et l'azote de l'air par les trois procédés généraux que l'électricité nous permet d'employer : l'étincelle ou l'arc électrique, l'effluve et l'électrolyse. ”

“ Dès l'origine de la chimie moderne, l'influence chimique de l'électricité a commencé à se manifester, d'une manière non équivoque, dans plusieurs phénomènes importans, et surtout dans l'expérience capitale de la recomposition de l'eau par la combinaison directe de l'oxigène avec l'hydrogène, déterminée à l'aide de l'étincelle électrique. ”