Expériences électrocapillaires

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Submitted on 1 Jan 1874

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Expériences électrocapillaires

G. Lippmann

To cite this version:

G. Lippmann. Expériences électrocapillaires. J. Phys. Theor. Appl., 1874, 3 (1), pp.41-43.

�10.1051/jphystap:01874003004100�. �jpa-00237005�

4¹

EXPÉRIENCES

ÉLECTROCAPILLAIRES;

PAR G. LIPPMANN,

Ancien Élève de l’École Normale supérieure.

On

peut

montrer, _par

quelques expériences simples,

^{une relation}

qui

^{existe entre les}

phénomènes capillaircs

^et

électriques.

1° La

constante capillaire

^{à la surface de}

séparation

^{de deux}

liquides.

^est fonction de la force électromotrice de

polarisation

^sur

cette

surface ;

^{2° cette} force électromotrice est fonction de la varia- tion de l’aire de cette surface.

(Comptes ^rendus,

9

juin 1873.)

Première

expérience.

^{- Un tube de verre}

capillaire

^GG’

(fig. t )

est mis en communication _par un tube de caoutchouc avec un vase

plus large

^{A contenant du mercure. La colonne de} mercure se ter-

mine en M par ^un

ménisque

^{convexe ; le niveau en M cst moins}

élevé

qu’en

^A

(dépression capillaire).

^La

partie supérieure

^{du tube}

GG’ contient de l’acide

suifunque

^étendu.

qui

^se continue ;’t travers

le tube

H, jusque

^{dans le}

^{verre B;}

^{au ioud de} ce verre se trouve une couche de mercure. Deux fils de

platine

^a,

(3,

^{isolés 1 un de}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01874003004100

42

l’autre, ^{sont en contact avec} les deux masses de mercure en A et

B,

et

permettent

^{de les inettre en} communication avec 1 extérieur.

Faisons

communiquer

^{a avec le}

pôle ^{zinc, fi}

^{avec le}

pôle

^cuivre

d’un élément Daniell. Au moment où le circuit est

fermé,

^{le mé-}

nisque hémisphérique

^{)1 s’abaisse}

brusquement

^et

prend

^{une nou-}

velle

position d’équilibre.

La

dépression capillaire (corrigée

^{de la}

pression

^de

l’acide)

^a

augmenté

^de

0,35

^{de sa valeur.}

L’appareil

^{constitue un}

^voltamètre

à électrodes de _mercure, le courant commençant ^à

développer

^sur

ces électrodes une force électromotrice de

polarisation, qui

^fait

équi-

libre à la force électromotrice de l’élément

Daniell,

^et

qui

^{fait cesser}

le courant avant

qu’aucune

^action

chimique

^{visible se soit}

produite.

En d’autres termes, la force électromotrice ^de contact entre le

mercure et l’eau acidulée en 31

ayant augmenté

^{de i}

Daniell,

^la

tension

superficielle

^{sur la même surface a}

^augmenté

^de

^{o, 35}

^{de sa}

valeur primitive.

^{Si l’on}

supprime

^la

pile

^et

qu’on

^réunissez

et p

par ^un fil

métallique,

^M

reprend

exactement sa

position primitive.

La tension

superficielle

^{en M est fonction continue de la force}

électromotrice

qui

^{a lieu sur la même} surface. On

peut

^{faire varier} la force électromotrice en M d’une manière

continue,

^{en réunissant}

les

pôles

^{de la}

pile

par ^un fil

métallique,

^{dont on} fait varier la ré- sistance d’une manière continue.

A

chaque

^{valeur de} la résistance

correspond

^une

position d’équi-

libre du

ménisque ;

^ces

positions d’équilibre

^{se suivent d’une ma-}

nière continue. Cette méthode a

permis

^de

déterminer, point

par

point,

^{la courbe}

qui représente

^{la variation de la constante}

capil-

laire en fonction de la force électromotrice de

polarisation.

Deuxième

expérience.

^{- Cette}

expérience

^est l’inverse de la

précédente : l’inverse,

^{comme la}

production

^{d’un courant induit}

est l’inverse d’une action

électromagnétique.

La

pile

^de

l’expérience précédente

^est

supprimée

^et

remplacée

par ^un

galvanomètre ;

^les extrémités du fil du

galvanomètre

^com-

muniquent

^{avec a et}

j3.

^Cette

fois, l’aiguille

^{étant au} repos, ^on fait varier

mécaniquement

^{le niveau du} mercure en

M,

^en soulevant le réservoir

A,

^{ou bien en}

comprimant

^l’air

qu’il

^{contient. Aussitôt}

l’aiguillc

^{est déB iée et}

indique

^{un courant allant dans}

l’appareil

^de

1B1 en B. Si l’on renverse le sens du mouv ement, ^{le sens du cou-}

rant est renversé. La

quantité

d’électricité

dégagée

^est

proportion-

43 nelle à la variation de la surface de contact des deux

liquides

^dans

le tube GG’.

Troisième

experience.

^Un

appareil plus simple

que le

pré-

cédent

permet

^{d’obtenir un courant}

électrique

^permanent.

Un entonnoir de verre A

(Jig. 2)

^{contient du}

mercure qui

^s’é-

coule

par la pointe

effilée de

l’entonnoir;

^cette

pointe plonge

^dans

l’eau acidulée contenue dans le vase

B;

^{au fond de ce vase est une}

couche de _mercure; deux fils de

platine a, B

^{mettent la masse de}

mercure A et B ^en communication avec les extrémités du fil d’un

galvanomètre. L’aiguille

^du

galvanomètre

^est déviée dès que le cir- cuit est

fermé,

^{et reste} déviée d’une manière

permanente

^aussi

longtemps

que dure

l’écoulement,

c’est-à-dire aussi

longtemps

que l’on veut. L’accroissement de surface de

chaque goutte

^de mercure,

qui grossit

^{avant de se} détacher de la masse continue

A,

^{est ici en-}

core la cause du courant.

Électromètre capillaire. - L’appareil

^de

l’expérience première, modifié,

constitue le

plus précis

^{et le}

plus

^{sensible des electro-}

mètres. Un tube de verre

vertical,

^{ouvert aux deux bouts, se ter-}

mine à sa

partic

inférieure _par un canal cffilé de

0m,005

de rayon intérieur. On y ^{verse une} colonne de

0m,850

^{de mercure,}

laquelle

est soutenue par la

pression capillaire

^du

ménisque

^de

^{0m, 005}

de _rayon

qui

^{se forme dans la}

partie

effilée. Ce

ménisque

^forme

(comme

^le

ménisque M)

^{une des} électrodes d’un voltamètrc ii élec- trodcs de mercure. Pour ^mesurer la force électromotrice d’une

pile,

^on l’intercale entre ces deux électrodes. La force électro- motrice de

polarisation qui

^se

produit

^fait

équilibre à

^celle

qu’on

veut mesurer; ^en mème

temps,

^le

ménisque

^{est refoulé. On le}

ramène à sa

première position, laquelle

^est déterminée par le réti- cule d’un

microscope

^{dont le}

grossissement

^{est de} 220, ^en exerçant

sur le mercure une

pression

compensatrice ^{aBCC de l’air}

comprimé, pression qu’on

^mesure directement et

qui

^{sert de mesure à la force}

élcctromotrice.

Exemple :

^force

électrulmutrice, 0,374 ^Daniell;

pression, 0m,234

^{mercure. Pour de}

très-petites

^forcer

electriques,

on

peut

laisser la

pression

constante, t’t mesurer à l’aide d’un micro- mètre oculaire le

déplacement

^du

ménisque.

^Ou a mesuré ainsi les millièmes et estimé les dix-millièmes de la force

électromotrice

d’un Daniell.