La figure 2 représente la disposition générale des appareils. Une pile primaire P dont l'intensité est mesurée par un galvanomètre G, décompose l'eau du voltamètre V. Quand la décomposition est suffisamment avancée, le jeu d'un commutateur I lance le courant secondaire dans trois galvanomètres G1, G2, G,. L'un de ces galvanomètres est remplacé par une boussole des sinus quand on veut mesurer l'intensité du courant secondaire, et que les indications des deux autres galvanomètres ont donné une première idée approximative de la force. Dans chacune de ses expériences, M. Planté mesurait, pour pouvoir établir ensuite des

Fig. 1.

une

comparaisons exactes, l'intensité du courant primaire, la rapidité de la décomposition du liquide, l'intensité du courant secondaire qu'elle déterminait. De plus, durant l'expérience, il suivait de près tous les détails de la décomposition elle-même. Voici, comme exemple, l'observation très intéressante à laquelle donnèrent lieu les électrodes de cuivre.

<< Le cuivre présente, dans un voltamètre, une série de phénomènes qui montrent nettement l'influence exercée par l'oxydation du métal au pôle positif et par l'action plus ou moins dissolvante du liquide qui l'entoure sur l'intensité du courant primaire.

» Si on fait passer, dans un voltamètre à fils de cuivre et à eau acidulée par l'acide sulfurique, le courant d'un ou deux couples de Bunsen, on observe trois périodes bien distinctes:

» 1° Aussitôt que les communications sont établies, le fil positif noircit, sans dégager de gaz; le fil négatif donne un abondant dégagement de gaz hydrogène, et le galvanomètre accuse une forte déviation.

» 2o Le dégagement d'hydrogène diminue et s'arrête un instant presque complètement. L'aiguille du galvanomètre revient très près de 0o. Cette période correspond à la formation de l'épaisseur maximum de la couche d'oxyde de cuivre autour du pôle positif.

>> 3o Le courant primaire étant arrêté, la dissolution de l'oxyde de cuivre commence : le fil positif se dépouille de la plus grande partie de la couche d'oxyde qui l'enveloppe et donne naissance à un écoulement de sulfate de cuivre sous la forme d'un filet liquide bleuâtre et dense allant gagner la partie inférieure du vase.

» En même temps le dégagement d'hydrogène reprend sur le fil négatif, mais il est moins abondant que pendant la première période. La déviation du galvanomètre augmente également, mais elle est loin d'atteindre la déviation primitive.

» Le courant ayant repris une certaine intensité, il semble qu'une nouvelle couche d'oxyde devrait se déposer sur le fil, et alors les phénomènes d'arrêt et de reprise se manifesteraient indéfiniment tant que durerait le passage du courant principal. Mais la couche de sulfate de cuivre, formée autour du fil, produit, en s'écoulant, un mouvement qui empêche l'oxyde d'adhérer en couche épaisse, et lui permet de se dissoudre en grande partie à mesure qu'il se forme. Le fil positif, une fois dépouillé de la première couche d'oxyde formée ne paraît plus s'en recouvrir, et le

cuivre continue de se dissoudre sans que la phase de l'oxydation préalable soit visible. Le métal n'est que légèrement terni.

>> L'intensité du courant, pendant la troisième période, est réduite au environ de celle qu'on observe dans les premiers instants; elle résulte de l'équilibre entre deux actions qui tendent à se produire presque simultanément, la formation d'un oxyde mauvais conducteur sous l'influence sans cesse agissante du courant et la dissolution de cet oxyde par l'eau acidulée du voltamètre.

>> Toutefois, cette proportion entre l'intensité primitive et l'intensité finale ne se maintient pas toujours la même ; elle varie beaucoup suivant la durée de l'expérience; car le liquide se chargeant peu à peu de sulfate de cuivre, le fil négatif se couvre de cuivre réduit et pulverulent; la conductibilité du voltamètre s'accroît par suite de ce dépôt et l'intensité du courant primaire tend naturellement à augmenter (1). »

Tous les voltamètres ne présentent pas ces trois périodes, ces trois phases distinctes. Le voltamètre à fils de plomb ne présente que les deux premières; ce qui se conçoit, le peroxyde formé autour du pôle positif étant insoluble. Mais, chose remarquable, c'est à cette particularité que le voltamètre à fils de plomb doit de fournir les courants secondaires les plus intenses. Je laisse parler M. G. Planté.

« Le plomb, recouvert de peroxyde, se comporte dans l'eau acidulée par l'acide sulfurique d'une manière exactement inverse de celle du zinc dans le même liquide. Il tend à décomposer l'eau, en s'emparant de l'hydrogène, et à devenir le pôle positif d'un couple, si on l'associe à du plomb non oxydé, tandis que le zinc pur tend à décomposer l'eau en s'emparant de l'oxygène et devient le pôle négatif d'un couple qu'il forme avec un autre métal.

(1) Recherches sur l'électricité, p. 11.

>> A cette cause de développement d'un courant secondaire par le voltamètre à électrodes de plomb, s'ajoute encore l'effet produit sur le fil ou la lame du pôle négatif, lorsque le circuit du voltamètre est fermé sur lui-même, après le passage du courant primaire.

» Sous l'action du courant primaire, la lame de plomb placée au pôle négatif ne subit pas un changement aussi marqué que celle du pôle positif; cependant, comme le plomb est toujours plus ou moins oxydė par son exposition à l'air, elle est ramenée à un état métallique plus ou moins parfait par l'hydrogène éminemment réducteur de la pile et sa nuance passe du gris bleuâtre à un gris blanc beaucoup plus clair.

>> Lorsqu'on ferme ensuite le circuit secondaire, l'eau étant décomposée à l'intérieur du couple, en même temps que l'hydrogène se porte sur la lame peroxydée, l'oxygène se porte sur la lame maintenue précédemment métallique par le courant primaire et l'oxyde légèrement. Cette oxydation est même visible; car la lame de plomb négative se ternit immédiatement, dès qu'on ferme le circuit secondaire. Une lame de plomb seule, ou associée à une autre lame de plomb identique ne s'oxyderait pas ainsi dans l'eau acidulée par l'acide sulfurique, et ne donnerait naissance à aucune force électro-motrice, pas plus que le zinc pur ou amalgamé dans les mêmes conditions. Mais, de même que la liaison du zinc pur ou amalgamé avec un autre métal moins attaquable, plongeant également dans l'eau acidulée, ou mieux encore dans un liquide pouvant se combiner avec l'hydrogène, détermine l'attaque du zinc, et, par suite, le développement d'un courant, de même la liaison d'une lame de plomb ordinaire avec une lame de plomb peroxydée qui tend à décomposer l'eau en s'emparant de l'hydrogène, détermine en même temps l'oxydation de l'autre lame et, par suite, le développement d'un supplément de force électro-motrice provenant de cette oxydation.

» Telle est la double action chimique qui se produit

dans un voltamètre à fils de plomb, dès qu'on ferme le circuit secondaire, après la rupture du courant primaire, et telle est la double cause du développement du courant secondaire énergique obtenu avec ce métal (1). »

Nous avons voulu reproduire tout au long cette observation de M. Planté parce qu'elle servit de point d'appui à sa découverte.

Voici du reste les résultats généraux auxquels il aboutit : La décomposition de l'eau est proportionnelle à l'intensité du courant primaire et cette intensité elle-même est en raison inverse des résistances que le courant éprouve dans le circuit qu'il traverse.

Le fait même de la décomposition de l'eau détermine un dépôt d'oxyde sur l'électrode positive et un dépôt de métal sur l'électrode négative.

Le dépôt de l'oxyde, généralement mauvais conducteur, augmente la résistance du circuit et par suite diminue l'intensité du courant primaire. Le dépôt du métal agit en sens inverse, il diminue la résistance en augmentant la surface du conducteur et par suite il augmente l'intensité du courant primaire.

Ces deux actions inverses ne sont pas égales en valeur ; la première l'emporte sur la seconde ; et leur résultante détermine un minimum d'intensité dans le courant primaire, minimum qui dans certains cas donnés peut devenir nul. C'est cet affaiblissement très connu du courant primaire dans les piles à un seul liquide qui porte le nom de polarisation, et l'on dit de la pile arrivée à cet état qu'elle est polarisée. Nous venons d'en découvrir la cause: elle est tout entière dans l'accroissement donné à la résistance du circuit par le voile d'oxyde qui couvre l'électrode positive. Le secret de la polarisation était donc bien simple, mais encore fallait-il le découvrir.

Quand le dépôt d'oxyde est soluble dans le liquide ou

(1) Recherches sur l'électricité, p. 17.