Phénomènes électrocapillaires produits par des corps solides

(1)

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Submitted on 1 Jan 1889

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Phénomènes électrocapillaires produits par des corps solides

Krouchkoll

To cite this version:

Krouchkoll. Phénomènes électrocapillaires produits par des corps solides. J. Phys. Theor. Appl.,

1889, 8 (1), pp.472-482. �10.1051/jphystap:018890080047201�. �jpa-00239003�

(2)

Substances.

PHÉNOMÈNES ÉLECTROCAPILLAIRES PRODUITS PAR DES CORPS SOLIDES ; PAR M. KROUCHKOLL.

1. Dans un travail antérieur (3), j’ai ^montré que les phénomènes électrocapillaires peuvent ^être généralisés ^et ^étendus ^aux liquides

non nliscibles : je ^me ^suis proposé ^de recherclier si ces phéno-

inènes ne pouvaient pas avoir une nouvelle généralisation ^et ^se

retrouver dans les corps solides. Il ^est clair _{que, dans} ce cas, ^on ne peut chercher que les phénomènes électriques résultant d’un

changement ^de surface d’un corps solide, ^ou ^l’inverse ^de ^ces phé-

nomènes électriques : ^voir ^{si la} polarisation ^ne produit pas ^un

changement ^de ^surface.

3Ia première idée était de faire des expériences ^avec ^certaines

substances organiques qu’on obtient facilement en feuilles exten-

sibles, ^telles que ^la gélatine ^ou l’albumine coagulée.

Une lame de gélatine, ^telle qu’on ^en ^trouve ^dans ^le ^commerce,

laissée pendant quelque temps ^dans l’eau, ^devient extensible et

(1) lBIème composition que le précédent, ^avant fusion.

(2) Ces ^bronzes phosphoreux proviennent des fonderies et tréfileries d’Ander- lecht-les-Bruxelles. Leur composition est, ^à très peu près :

( 3 ) Voir Journal cle Physique) ^2e série, ^t. III, p. 303.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018890080047201

(3)

473 possède ^une élasticité assez grande pour reprendre ^sa ^{forme ini-}

tiale après ^avoir ^été ^soumise ^à ^une légère extension. Avec une

telle lame, ^rendue conductrice, ^on pourrait ^se proposer de voir si

quelque phénomène électrique accompagne l’extension de ^{sa sur-}

face, ^et ^si ^ce ^même phénomène, changé ^de ^sens, réapparaît quand

la lame étendue revient à ^sa forme primitive.

Mes premières expériences ^ont confirmé les prévisions ^théo- riques : elles m’ont montré qu’une ^{lame de} gélatine étendue dans l’eau devenait positive par rapport ^à ^l’eau (le ^courant ^tend ^à ^aller

du liquide ^à ^la gélatine ^à ^travers la surface de contact gélatine- eau) (’ ~.

Le phénomène changeait ^de ^sens lorsque ^la ^lame ^revenait. ^Ces premiers ^résultats ^obtenus, je ^me ^suis occupé ^de ^métaux ductiles,

comme le cuivre, l’argent ^et ^le plomb.

Voici comment l’expérience ^était disposée ^et ^{exécutée :}

Un fil métallique ^recuit j‘’f ~, de 6ol- de longueur êt ^de ^{omn’, 4 à} omm,6 ^de diamètre, êst ^tendu horizontalement dans ûn tube de

verre tel de 5o"n de longueur êt ^{de 8mm de} section, rempli ^{de li-} quide êt ^bouché âux deux extrémités par des tampons ^de ^coton.

Ce tube repose ^sur ^deux ^montants ^en liège ^{KK’ fixés} ^{sur une} planche de bois. L’une des extrémités du fil f~ ^est fixée dans une

borne b’ et reste immobile, l’extrémité f ^est pincée ^dans ^une

borne b fixée sur un tambour M tournant autour d’un axe hori- zontal. A ce tambour est fixé un levier L sur lequel ^on agit ^lors- qu’on ^veut étendre le fil. Grâce aux tampons de coton, le fil s’é- tend sans cesser d’être mouillé.

Dans quelques expériences, j’ai êu soin d’isoler les extrémités du fil des tampons, ^{des deux} côtés, ên ^le ^couvrant ^à chaud d’une couche de vernis à la gomme laqué êt ^de ^ne ^recuire que ^la partie

du fil entre les portions ainsi isolées. Les phénomènes ^étaient, d’ailleurs, ^les ^mêmes que ^{si les} extrémités du fil n’étaient _pas vernies.

Sur le tube tt’ sont fixés deux autres tubes Il’ et ntnz’ plus larges, qui communiquent ^avec ^{le tube} ^central par de petits ^ori-

(’ ) ^Ces expériences ^sont reprises maintenant par

^une

^autre méthode qui ^me

ermettra d’étudier un grand nombre de substances organiques.

(4)

fices _a, ~3, y, pratiques ^dans ^ce ^dernier. ^Ces deux tubes extérieurs

sont également remplis ^de liquide : ^l’un ^d’eux, ^Il’, contient une électrode témoin T, ^faite ^avec ^le ^même ^métal que le fil tendu, qui

est en dehors du circuit et qui ^sert ^de ^terme ^de comparaison pour les potentiels ^{du fil} ff°’ ; l’autre, n2j~z’, peut ^{être mis} ^en COnl11lUni-

cation, ^à ^l’aide ^du siphon ^S, âvec ûn ^vase ^contenant ûne ^électrode impolarisable (une lame de cuivre plongeant ^{dans du} ^sulfate ^de cuivre).

Fig.

^T.

Si l’on réunit aux bornes d’un électromètre capillaire l’électrode témoin et le fil soumis à l’extension, ôn ^constate que ^ce dernier devient négatif âu ^moment ôù ôn l’allonge ^de façon ^à dépasser ^la

limite de l’élasticité.

L’électromètre revient à sa position ^initiale dès que l’extension

cesse.

On peut s’assurer que ^ce phénomène n’est pas ûn phénomène thermo-électrique. Ên êffet, supposons que ^{le fil} soumis à l’ex- tension soit un fil de cuivre. Alors, ^si le tube central qui dépasse

le tube extérieur, ^{comme on} ^le ^voit ^sur ^la figure, ^est chauffé di-

rectement au moyen d’un bec Bunsen, ^on observe que ^le ^sens ^du

phénomène thermo-électrique êst ^contraire ^{au sens} ^du phénomène précéden t : le fil devient positif. Ôr ôn ^sait qu’un ^fil métallique ^s’é-

chauffe lorsqu’on ^l’étend ^au ^{delà de} ^sa limite d’élasticité.

Essayons maintenant d’étendre le fil en le polarisant négative-

ment (par l’hydrogéne ~. Ôn ^constate que, pour ûne certaine pola- risation, ^le ^sens ^du phénomène êst renversé : l’extension rend le fil pusitif.11 êst ^facile ^de ^mesurer ^{la force} électromotrice de polarisa-

tion par ^une ^méthode de réduction à zéro, ^sans supprimer ^le ^cou-

(5)

475 rant polarisant. J’applique ^cette méthode de la manière suivante : Le fil tendu est mis en communication avec le pôle négatif

d’une pile ^P qui ^fournit ^le ^courant polarisant, ^le pôle positif ^de

cette pile ^étant ^mis ^en colnmunication avec l’électrode impolari- sable ; ^de ^cette manière, ^toute ^la polarisation ^se porte ^sur ^{le fil} tendu. Puis, pendant que ^ce dernier ^se polarise, je ^le compare ^à l’électrode témoin T en compensant ^{la force} électromotrice qui

existe entre eux à l’aide d’une dérivation prise ^{sur une} pile ^étran- gère ^{P’ due 2} daniells, dérivation qui ^contient l’électromètre ca-

pillaire. L’électromètre est toujours ^{ramené à} ^la position d’éclmi-

libre.

Pour la facilité des observations, l’électrolnètre est muni d’un

système ^de projection. L’image de la colonne mercurielle ^est pro-

jetée, ^à l’aide d’un objectif ^de microscope, sur un verre dépoli

portant ûne graduation. Ôn pouvait âinsi apprécier facilement le

1UUU0 de daniell.

Le schéma de la disposition expérimentale ^est représenté ^sur

la fi,--. ^{a :} ~/~ ^‘ ^est ^le fil soumis à l’extension ; I, l’électrode im-

polarisable ; P, ^la pile ^de ² ^daniells qui ^fournit ^le ^courant pola-

risant. Les pôles ^de ^cette pile ^sont âttachés ^à ûn ^rhéostat RR’, êt

l’électrode impolarisable êst ^reliée ^à ûn ^contact ^{mobile b} qui ^se déplace ^le long ^du ^rhéostat. Ên ^le déplaçant ^le long ^de ^ce rhéostat,

on peut ^obtenir ^toutes les valeurs de la polarisation comprises

entre o et 1 volt environ. P’ est la pile ^donnant ^le courant servant à compenser ^la force électromotrice de polarisation. ^Le ^courant ^de

cette pile passe dans ^une résistance R’; s et cc sont deux points pris ^sur ^cette résistance et entre lesquels ^la force électromotrice

est égale ^à ^celle qui êxiste êntre ^{le fil} f’~ f’~ êt l’électrode témoin T ;

a et ~ ^sont ^{les deux} ^{bornes de} l’électromètre.

La force électromotrice de la pile ^P’ n’étant pas constante, ôn la comparait ^{avant et} après chaque expérience âvec la force élec- tromotrice d’un élément Latimer-Clark. En fait, ôn évaluait la force électromotrice de compensation êntre ^cc ^{et s} ên ^Latimer-

Clark. A cet effet, ^on ^détermine ^sur la résistance R~! deux points,

par exemple ^cc ^et ^c, ^entre lesquels ^la ^force électromotrice soit égale

à celle d’un Lat.-Cl. Il suffit alors de diviser la résistance czs par ^la résistance ac pour avoir la force électromotrice entre le fil ff’ ^et

l’électrode-témoin en Lat.-CI.

(6)

Dans le cas du cuivre en contact avec l’eau contenant 2 pour ¹⁰⁰ de sulfate de soude, ^le renversement du sens du courante dû ^à l’extension du fil, ^s’est produit, dans deux expériences, pour des forces électromotrices de polarisation égales ^à olat, ²⁰⁶ ^et o’at, 2fi3

(o~3o4 ^et o~,348).

Fig.

^2.

Il y â donc pour le ^cuivre ên ^contact âvec ûn liquide ^conducteur

une force électromotrice de polarisation pour laquelle ^la ^variation

de la surface du métal ne produirait ^aucun ^effet électrique.

2. On sait comment, dans le cas du _mercure, l’hypothèse ^de ^la

couche double explique ^le phénomène ^du renversement des effets

électriques, pendant ^la ^variation ^{de la} surface, pour ^une ^certaine

polarisation. ^Dans ^cette ^théorie, ^la force électromotrice de pola-

risation correspondant ^au point ^où ^l’efl’et ^dû ^à l’extension de la surface du métal est nul représente la force électromotrice vraie de contact du métal et du liquide.

Les nombres cités plus hau t, qui donnent la force électromotrice

entre l’électrode témoin et le fil f’f’ ^au ^moment ^où l’extension de

ce fil ne produit ^aucun ^effet électrique, représenteraient ^{donc la}

force électromotrice de contact entre l’électrode témoin et le

liquide.

En effet, ^soient Vile potentiel ^{du fil} tendu, V2 ^{celui du} liquide

et V 3 celui du fil témoin. Au moment du renversement, ^on a,

(7)

477 dans l’h~~po thése de la couche double,

Soit p ^{la force} électromotrice de polarisation, ^force ^électro-

motrice mesurée par celle qui êxiste êntre ^{les deux} points a ^{et s} pris ^sur la dérivation. On _a, au moment où l’électromètre êst en

équilibre,

p ^est donc égal ^à ^la force électromotrice de contact entre l’élec- trode témoin et le liquide.

3. On peut déterminer ainsi la force électromotrice de contact entre le liquide ^et ^{les deux} ^métaux séparément, par exemple ^entre

le liquide êt ^{le cuivre} êt ^ce ^même liquide êt ^le ^mercure. Ôn peut former ensuite une pile cuivre-liquide-mercure êt mesurer sa force électromotrice E. Celle-ci sera égale ^à ^{une somme} algébrique ^de

termes

en désignant ^les ^métaux par leurs symboles chimiques, ^le liquide

par la lettre L, êt ên général par le symbole X ~ 1 ^Y l’excès de po- tentiel que présente ûn conducteur Y sur le conducteur X en con- tact avec lui. Dans cette somme, les termes Gu ~ l ^L êt ^L 1 Hg ^sont

connus ; par différence, ^{on aura} Hg ! J Cu, c’est-à-dire la force électromotrice de contact du cuivre et du mercure.

Mes expériences ^ont porté ^sur ^le cuivre, ^le plomb ^et l’argent.

Quant ^au ^mercure, j’ai pu ^me servir du nombre donné _par 1B1. Pellat.

4. Nous avons déjà ^vu que, pour le cuivre, ^le changement ^de

sens que subit le ^courant du à l’extension du fil se produit pour

une force électromotrice variant entre olat , ²⁰⁶ ^et o~~ 243, ^de ^sorte

que

~’ai trouvé de même que

et

(8)

Si j’adopte le nombre de M. Pellat pour la valeur de L 1 Hg, ilaurai

Si je ^{forme des} couples ^avec ^le liquide ^et les différents métaux

successivement, ^en prenant pour électrodes dans ces couples ^les

différentes électrodes témoins qui ^ont ^servi ^à déterminer les force,s électromotrices de contact entre le liquide ^et ^ces métaux 1 ’ ), je pourrai ^déduire ^de ^{la force} électromotrice des couples ^la ^force

électromotrice de contact des différents métaux.

Mais ici se présente ^une ^diffculté ^inhérente ^à ^toutes ^les ^mesures

de ce genre : les nombres qui représentent ^les forces électromo- trices des couples varient, ^ces forces électromotrices dépendant

de l’état des surfaces des électrodes. Déjà ^M. ^Hankel (2) ^et plus

tard M. Pellat ( 3 ~ ^ont montré que la différence de potentiel appa-

rente au contact des métaux variait avec l’état de leurs surfaces en

regard. Îl ^était ^à prévoir que ^la ^même înfluence ^se ferait sentir dans la mesure des forces électromotrices des couples que j’ai êu

à former.

Il est bien entendu _que ces couples ^n’ont jamais ^été ^fermés ^sur

eux-mêmes. La mesure se faisait _{par la} méthode de compensation exposée plus ^haut, ^et, ^comme j’avais dans le circuit ^un électro- mètre capillaire, ^la polarisation ^était soigneusement ^{évitée. En}

outre, ^la température âmbiante ^ne variait pas beaucoup : ^les êx- périences ^se ^faisaient âu ^mois ^de juin. ^Du ^reste, les variations de force électromotrice étaient assez rapides.

Dans ces conditions, l’influence de la surface pouvait ^être ^ob-

servée avec beaucoup ^de ^netteté.

En général, ^la force électromotrice d’un co uple, ^même ^laissé

ouvert, varie âvec le temps : êlle augmente ôu ^diminue (dans ^les couples ôù ^l’un ^des ^métaux êst ^le plomb) êt cela tient également

aux modifications que subissent les surfaces des métaux avec le

temps, ^surtout lorsque ^ces ^métaux ^se ^trouvent ^en ^contact ^d’un liquide aqueux.

(1) ^Plus exactement entre le liquide ^et les électrodes témoin.

(2) Pogg. Ann., ^t. CXV, p. 57, ^et ^t. CXXVI, p. 286.

( 3 ) Annales de Chimie et de Physique, ^5, ^série, ^t. XXIV, p. 5.

(9)

479 Voici les nombres que j’ai ^trouvés pour les forces électron~.o- trices des différents couples que j’avais ^à ^{former :}

C’est le couple ^le plus ^constant.

Les variations les plus ^curieuses ^ont ^été ^observées ^sur ^le couple mercure-liquide-argent. ^Suivant ^le temps que les deux électrodes

restent dans le liquide, Fardent ^forme ^le pôle positif ^ou ^le pôle négatif ^{de la} pile. Ainsi, ^en indiquant par le signe - que l’argent

est le pôle négatif, j’ai ^{trouvé :}

Dans une expérience ^où la force électromotrice du couple ^était

--(- o, 004, ^il ^a suffi de frôler le fil d’ argent qui ^servait d’électrode

.avec du papier buvard pour que la force électromotrice changeât

de signe.

Les forces électromotrices des couples ^étant variables, ^les ^nom-

bres représentant les forces électromotrices de contact des mé-

(10)

taux s’en trouveront nécessairement affectés. Il faudra, parmi ^les

nombres qui représentent ^les ^forces électromotrices des couples,

choisir puur le calcul des forces électromotrices de contact ceux

qui corresponden t ^{le mieux} âux conditions dans lesquelles ôn â

mesuré les forces électromotrices de contact des métaux et des li-

quides.

Voici quels ^{sont les} nombres que j’ai obtenus pour ^les quatre

métaux Cu. Ag, ^Pb ^et Hg. ^J’ai

or

donc

Nous avons trouvé

On aura donc

On a de même cl’oii

De même

d’où

Je puis former trois couples ^où l’ une des électrodes sera du mer-

cure, et j’aurai

d’ où donc

De même d’où

Finalement

(11)

48I

En résume, on a, pour les quatre ^métaux,

ce qui ^vérifie ^à ^o’a’, 0°7 près la loi des tensions.

En ef~’et, ^on ^a

ce qui ^donne

et le nomhre trouvé directement ^est

Il est bien entendu que ^ces nombres doivent être considérés

comme des valeurs approchées ^de ^la différence de potentiel ^entre

les métaux, pour ^les raisons _que j’ai déjà indiquées plus ^haut.

D’ailleurs, ^cette _remarque s’applique ^à ^tous ^les nombres don-

nant les différences de potentiel apparentes ^des ^métaux. ^Les ^ex-

périences que je ^viens d’exposer ^ont ^surtout pour but de confirmer la théori e de la couche double.

Je ferai encore remarquer qu’un ^{fil de} ^cuivre, ^soumis ^{à l’exten-}

sion dans une dissolution concentrée de sulfate de cuivre, ^ne ^donne

lieu qu’à ^un phénomène électrique presque inappréciable ^et ^n’est

pas modifié par la polarisation, parce que le fil ^{ne se} polarise pas.

Il n’est pas ^sans intérêt de rapprocher ^ce fait de celui qu’a ^observé

M. Kônig 1 ’ ) ^à propos de ^mercure, ^à savoir, que la ^tension superfi-

cielle d’une goutte ^de ^mercure ^dans ^une dissolution l’un sel de

ce métal ne varie pas; elle garde ^sa valeur maxima quelle que soi t la force électromotrice de polarisation.

5. M.

i

Gouy ^a ^montré qu’une spirale ^faite avec till~p_ lame très

mince, d’or vernie d’~~n côté, change de courbure lorsque, plongée

1 ) T~TZ~C~Gï72CG72~2’S _Ánnalen, ^t. xv L p. 2h; ^1882.

(12)

dans un électrolytes, ^on ^la polarise. Sa courbure augmente, ^{elle tend}

à s’enrouler davantage quand ^on ^la polarise négativement ; ^elle

diminue et la spirale ^tend ^à ^se dérouler, lot~squ’on ^la polarise po- sitivement. Ce phénomène, découvert par M. t~ouy, peut ^être ^con- sidéré comme le phénomène ^inverse ^des phénomènes que j’ai ^dé-

crits plus ^haut.

WIEDEMANN’S ANNALEN DER PHYSIK UND CHEMIE.

Tomes XXXIII et XXXIV; janvier-août ¹⁸⁸⁸ [Suite (

E. WIEDEMANN. 2013 Sur la phosphorescence ^et ^la fluorescence,

t. XXXIV, p. £fi6-£63.

1. W. Wiedemann propose ^une terminologie nouvelle pour ^les

phénomènes d’émission lumineuse qui échappent ^à ^la ^loi ^de ^Kirch-

hoff. Le nom générique de luznz~2esce~zce appliqué ^à ^tous ^les phénomènes donnerait les noms dérivés de ~lzotoZzzrnZJ2escence (phosphorescence ^ou fluorescence développée ^sous l’action de la

lumière), d’électroluminescence (tubes ^de Geissler), de cl2zznzLzc-

~~2zr2escence, ^de thermo-, tribo-, enistcclZoZzcn2znescence. Enfin

on nommerait température ^de Luminescence) _pour ^une ^radiation donnée, ^la température ^à laquelle ^il faudrait élever le corps lumi-

nescent pour qu’il ^émit, ^en ^dehors ^de ^toute excitation extérieure,

la radiation considérée, ^avec ^{la même} ^intensité.

2. La phosphorescence ^n’a ^été ^observée jusqu’ici que ^sur les corps solides. M. Wiedemann s’est demandé si des liquides ^fluo-

rescents, solidifiés artificiellement, ^ne deviendraient pas phospho-

rescents. L’éosine, le sulfate de quinine, l’esculine, ^le fluorescéine, le chlorhydrate d’acridine en dissolution aqueuse ^ont ^été ^addi- tionnées de gélatine, puis desséchées : toutes ces substances ont

présenté ^le phénomène ^de ^la phosphorescence, ^en particulier ^le

sulfate de quinine ^et ^le chlorhydrate d’acridine luisent pendant plusieurs ^secondes.

3. M. Wiedemann décrit ^un phosphoroscope du genre du

( 1 ) Voir Journal de Physique) ^t. VIII, p. !~~ ; .

Phénomènes électrocapillaires produits par des corps solides

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HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Phénomènes électrocapillaires produits par des corps solides

Krouchkoll

To cite this version:

Krouchkoll. Phénomènes électrocapillaires produits par des corps solides. J. Phys. Theor. Appl.,

1889, 8 (1), pp.472-482. �10.1051/jphystap:018890080047201�. �jpa-00239003�

Substances.

PHÉNOMÈNES ÉLECTROCAPILLAIRES PRODUITS PAR DES CORPS SOLIDES ; PAR M. KROUCHKOLL.

1. Dans un travail antérieur (3), j’ai montré que les phénomènes électrocapillaires peuvent être généralisés et étendus aux liquides

non nliscibles : je me suis proposé de recherclier si ces phéno-

inènes ne pouvaient pas avoir une nouvelle généralisation et se

retrouver dans les corps solides. Il est clair que, dans ce cas, on ne peut chercher que les phénomènes électriques résultant d’un

changement de surface d’un corps solide, ou l’inverse de ces phé-

nomènes électriques : voir si la polarisation ne produit pas un

changement de surface.

3Ia première idée était de faire des expériences avec certaines

substances organiques qu’on obtient facilement en feuilles exten-

sibles, telles que la gélatine ou l’albumine coagulée.

Une lame de gélatine, telle qu’on en trouve dans le commerce,

laissée pendant quelque temps dans l’eau, devient extensible et

(1) lBIème composition que le précédent, avant fusion.

(2) Ces bronzes phosphoreux proviennent des fonderies et tréfileries d’Ander- lecht-les-Bruxelles. Leur composition est, à très peu près :

( 3 ) Voir Journal cle Physique) 2e série, t. III, p. 303.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018890080047201

473

possède une élasticité assez grande pour reprendre sa forme ini-

tiale après avoir été soumise à une légère extension. Avec une

telle lame, rendue conductrice, on pourrait se proposer de voir si

quelque phénomène électrique accompagne l’extension de sa sur-

face, et si ce même phénomène, changé de sens, réapparaît quand

la lame étendue revient à sa forme primitive.

Mes premières expériences ont confirmé les prévisions théo- riques : elles m’ont montré qu’une lame de gélatine étendue dans l’eau devenait positive par rapport à l’eau (le courant tend à aller

du liquide à la gélatine à travers la surface de contact gélatine- eau) (’ ~.

Le phénomène changeait de sens lorsque la lame revenait. Ces premiers résultats obtenus, je me suis occupé de métaux ductiles,

comme le cuivre, l’argent et le plomb.

Voici comment l’expérience était disposée et exécutée :

Un fil métallique recuit j‘’f ~, de 6ol- de longueur et de omn’, 4 à omm,6 de diamètre, est tendu horizontalement dans un tube de

verre tel de 5o"n de longueur et de 8mm de section, rempli de li- quide et bouché aux deux extrémités par des tampons de coton.

Ce tube repose sur deux montants en liège KK’ fixés sur une planche de bois. L’une des extrémités du fil f~ est fixée dans une

borne b’ et reste immobile, l’extrémité f est pincée dans une

borne b fixée sur un tambour M tournant autour d’un axe hori- zontal. A ce tambour est fixé un levier L sur lequel on agit lors- qu’on veut étendre le fil. Grâce aux tampons de coton, le fil s’é- tend sans cesser d’être mouillé.

Dans quelques expériences, j’ai eu soin d’isoler les extrémités du fil des tampons, des deux côtés, en le couvrant à chaud d’une couche de vernis à la gomme laqué et de ne recuire que la partie

du fil entre les portions ainsi isolées. Les phénomènes étaient, d’ailleurs, les mêmes que si les extrémités du fil n’étaient pas vernies.

Sur le tube tt’ sont fixés deux autres tubes Il’ et ntnz’ plus larges, qui communiquent avec le tube central par de petits ori-

(’ ) Ces expériences sont reprises maintenant par

autre méthode qui me

ermettra d’étudier un grand nombre de substances organiques.

fices a, ~3, y, pratiques dans ce dernier. Ces deux tubes extérieurs

sont également remplis de liquide : l’un d’eux, Il’, contient une électrode témoin T, faite avec le même métal que le fil tendu, qui

est en dehors du circuit et qui sert de terme de comparaison pour les potentiels du fil ff°’ ; l’autre, n2j~z’, peut être mis en COnl11lUni-

cation, à l’aide du siphon S, avec un vase contenant une électrode impolarisable (une lame de cuivre plongeant dans du sulfate de cuivre).

Fig.

Fig.

Si l’on réunit aux bornes d’un électromètre capillaire l’électrode témoin et le fil soumis à l’extension, on constate que ce dernier devient négatif au moment où on l’allonge de façon à dépasser la

limite de l’élasticité.

L’électromètre revient à sa position initiale dès que l’extension

cesse.

On peut s’assurer que ce phénomène n’est pas un phénomène thermo-électrique. En effet, supposons que le fil soumis à l’ex- tension soit un fil de cuivre. Alors, si le tube central qui dépasse

le tube extérieur, comme on le voit sur la figure, est chauffé di-

rectement au moyen d’un bec Bunsen, on observe que le sens du

phénomène thermo-électrique est contraire au sens du phénomène précéden t : le fil devient positif. Or on sait qu’un fil métallique s’é-

chauffe lorsqu’on l’étend au delà de sa limite d’élasticité.

Essayons maintenant d’étendre le fil en le polarisant négative-

ment (par l’hydrogéne ~. On constate que, pour une certaine pola- risation, le sens du phénomène est renversé : l’extension rend le fil pusitif.11 est facile de mesurer la force électromotrice de polarisa-

tion par une méthode de réduction à zéro, sans supprimer le cou-

475

rant polarisant. J’applique cette méthode de la manière suivante : Le fil tendu est mis en communication avec le pôle négatif

d’une pile P qui fournit le courant polarisant, le pôle positif de

cette pile étant mis en colnmunication avec l’électrode impolari- sable ; de cette manière, toute la polarisation se porte sur le fil tendu. Puis, pendant que ce dernier se polarise, je le compare à l’électrode témoin T en compensant la force électromotrice qui

existe entre eux à l’aide d’une dérivation prise sur une pile étran- gère P’ due 2 daniells, dérivation qui contient l’électromètre ca-

pillaire. L’électromètre est toujours ramené à la position d’éclmi-

libre.

Pour la facilité des observations, l’électrolnètre est muni d’un

système de projection. L’image de la colonne mercurielle est pro-

jetée, à l’aide d’un objectif de microscope, sur un verre dépoli

1. Dans un travail antérieur (3), j’ai ^montré que les phénomènes électrocapillaires peuvent ^être généralisés ^et ^étendus ^aux liquides

non nliscibles : je ^me ^suis proposé ^de recherclier si ces phéno-

inènes ne pouvaient pas avoir une nouvelle généralisation ^et ^se

retrouver dans les corps solides. Il ^est clair _{que, dans} ce cas, ^on ne peut chercher que les phénomènes électriques résultant d’un

changement ^de surface d’un corps solide, ^ou ^l’inverse ^de ^ces phé-

nomènes électriques : ^voir ^{si la} polarisation ^ne produit pas ^un

changement ^de ^surface.

3Ia première idée était de faire des expériences ^avec ^certaines

sibles, ^telles que ^la gélatine ^ou l’albumine coagulée.

Une lame de gélatine, ^telle qu’on ^en ^trouve ^dans ^le ^commerce,

laissée pendant quelque temps ^dans l’eau, ^devient extensible et

(1) lBIème composition que le précédent, ^avant fusion.

(2) Ces ^bronzes phosphoreux proviennent des fonderies et tréfileries d’Ander- lecht-les-Bruxelles. Leur composition est, ^à très peu près :

( 3 ) Voir Journal cle Physique) ^2e série, ^t. III, p. 303.

possède ^une élasticité assez grande pour reprendre ^sa ^{forme ini-}

tiale après ^avoir ^été ^soumise ^à ^une légère extension. Avec une

telle lame, ^rendue conductrice, ^on pourrait ^se proposer de voir si

quelque phénomène électrique accompagne l’extension de ^{sa sur-}

face, ^et ^si ^ce ^même phénomène, changé ^de ^sens, réapparaît quand

la lame étendue revient à ^sa forme primitive.

Mes premières expériences ^ont confirmé les prévisions ^théo- riques : elles m’ont montré qu’une ^{lame de} gélatine étendue dans l’eau devenait positive par rapport ^à ^l’eau (le ^courant ^tend ^à ^aller

du liquide ^à ^la gélatine ^à ^travers la surface de contact gélatine- eau) (’ ~.

Le phénomène changeait ^de ^sens lorsque ^la ^lame ^revenait. ^Ces premiers ^résultats ^obtenus, je ^me ^suis occupé ^de ^métaux ductiles,

comme le cuivre, l’argent ^et ^le plomb.

Voici comment l’expérience ^était disposée ^et ^{exécutée :}

Un fil métallique ^recuit j‘’f ~, de 6ol- de longueur êt ^de ^{omn’, 4 à} omm,6 ^de diamètre, êst ^tendu horizontalement dans ûn tube de

verre tel de 5o"n de longueur êt ^{de 8mm de} section, rempli ^{de li-} quide êt ^bouché âux deux extrémités par des tampons ^de ^coton.

Ce tube repose ^sur ^deux ^montants ^en liège ^{KK’ fixés} ^{sur une} planche de bois. L’une des extrémités du fil f~ ^est fixée dans une

borne b’ et reste immobile, l’extrémité f ^est pincée ^dans ^une

borne b fixée sur un tambour M tournant autour d’un axe hori- zontal. A ce tambour est fixé un levier L sur lequel ^on agit ^lors- qu’on ^veut étendre le fil. Grâce aux tampons de coton, le fil s’é- tend sans cesser d’être mouillé.

Dans quelques expériences, j’ai êu soin d’isoler les extrémités du fil des tampons, ^{des deux} côtés, ên ^le ^couvrant ^à chaud d’une couche de vernis à la gomme laqué êt ^de ^ne ^recuire que ^la partie

du fil entre les portions ainsi isolées. Les phénomènes ^étaient, d’ailleurs, ^les ^mêmes que ^{si les} extrémités du fil n’étaient _pas vernies.

Sur le tube tt’ sont fixés deux autres tubes Il’ et ntnz’ plus larges, qui communiquent ^avec ^{le tube} ^central par de petits ^ori-

(’ ) ^Ces expériences ^sont reprises maintenant par

^autre méthode qui ^me

fices _a, ~3, y, pratiques ^dans ^ce ^dernier. ^Ces deux tubes extérieurs

sont également remplis ^de liquide : ^l’un ^d’eux, ^Il’, contient une électrode témoin T, ^faite ^avec ^le ^même ^métal que le fil tendu, qui

est en dehors du circuit et qui ^sert ^de ^terme ^de comparaison pour les potentiels ^{du fil} ff°’ ; l’autre, n2j~z’, peut ^{être mis} ^en COnl11lUni-

cation, ^à ^l’aide ^du siphon ^S, âvec ûn ^vase ^contenant ûne ^électrode impolarisable (une lame de cuivre plongeant ^{dans du} ^sulfate ^de cuivre).

Si l’on réunit aux bornes d’un électromètre capillaire l’électrode témoin et le fil soumis à l’extension, ôn ^constate que ^ce dernier devient négatif âu ^moment ôù ôn l’allonge ^de façon ^à dépasser ^la

L’électromètre revient à sa position ^initiale dès que l’extension

On peut s’assurer que ^ce phénomène n’est pas ûn phénomène thermo-électrique. Ên êffet, supposons que ^{le fil} soumis à l’ex- tension soit un fil de cuivre. Alors, ^si le tube central qui dépasse

le tube extérieur, ^{comme on} ^le ^voit ^sur ^la figure, ^est chauffé di-

rectement au moyen d’un bec Bunsen, ^on observe que ^le ^sens ^du

phénomène thermo-électrique êst ^contraire ^{au sens} ^du phénomène précéden t : le fil devient positif. Ôr ôn ^sait qu’un ^fil métallique ^s’é-

chauffe lorsqu’on ^l’étend ^au ^{delà de} ^sa limite d’élasticité.

ment (par l’hydrogéne ~. Ôn ^constate que, pour ûne certaine pola- risation, ^le ^sens ^du phénomène êst renversé : l’extension rend le fil pusitif.11 êst ^facile ^de ^mesurer ^{la force} électromotrice de polarisa-

tion par ^une ^méthode de réduction à zéro, ^sans supprimer ^le ^cou-

rant polarisant. J’applique ^cette méthode de la manière suivante : Le fil tendu est mis en communication avec le pôle négatif

d’une pile ^P qui ^fournit ^le ^courant polarisant, ^le pôle positif ^de

cette pile ^étant ^mis ^en colnmunication avec l’électrode impolari- sable ; ^de ^cette manière, ^toute ^la polarisation ^se porte ^sur ^{le fil} tendu. Puis, pendant que ^ce dernier ^se polarise, je ^le compare ^à l’électrode témoin T en compensant ^{la force} électromotrice qui

existe entre eux à l’aide d’une dérivation prise ^{sur une} pile ^étran- gère ^{P’ due 2} daniells, dérivation qui ^contient l’électromètre ca-

pillaire. L’électromètre est toujours ^{ramené à} ^la position d’éclmi-

système ^de projection. L’image de la colonne mercurielle ^est pro-

jetée, ^à l’aide d’un objectif ^de microscope, sur un verre dépoli

portant ûne graduation. Ôn pouvait âinsi apprécier facilement le

Le schéma de la disposition expérimentale ^est représenté ^sur

la fi,--. ^{a :} ~/~ ^‘ ^est ^le fil soumis à l’extension ; I, l’électrode im-

polarisable ; P, ^la pile ^de ² ^daniells qui ^fournit ^le ^courant pola-

risant. Les pôles ^de ^cette pile ^sont âttachés ^à ûn ^rhéostat RR’, êt

l’électrode impolarisable êst ^reliée ^à ûn ^contact ^{mobile b} qui ^se déplace ^le long ^du ^rhéostat. Ên ^le déplaçant ^le long ^de ^ce rhéostat,

on peut ^obtenir ^toutes les valeurs de la polarisation comprises

entre o et 1 volt environ. P’ est la pile ^donnant ^le courant servant à compenser ^la force électromotrice de polarisation. ^Le ^courant ^de

cette pile passe dans ^une résistance R’; s et cc sont deux points pris ^sur ^cette résistance et entre lesquels ^la force électromotrice

est égale ^à ^celle qui êxiste êntre ^{le fil} f’~ f’~ êt l’électrode témoin T ;

a et ~ ^sont ^{les deux} ^{bornes de} l’électromètre.

La force électromotrice de la pile ^P’ n’étant pas constante, ôn la comparait ^{avant et} après chaque expérience âvec la force élec- tromotrice d’un élément Latimer-Clark. En fait, ôn évaluait la force électromotrice de compensation êntre ^cc ^{et s} ên ^Latimer-

Clark. A cet effet, ^on ^détermine ^sur la résistance R~! deux points,

par exemple ^cc ^et ^c, ^entre lesquels ^la ^force électromotrice soit égale

à celle d’un Lat.-Cl. Il suffit alors de diviser la résistance czs par ^la résistance ac pour avoir la force électromotrice entre le fil ff’ ^et

Dans le cas du cuivre en contact avec l’eau contenant 2 pour ¹⁰⁰ de sulfate de soude, ^le renversement du sens du courante dû ^à l’extension du fil, ^s’est produit, dans deux expériences, pour des forces électromotrices de polarisation égales ^à olat, ²⁰⁶ ^et o’at, 2fi3

(o~3o4 ^et o~,348).

Il y â donc pour le ^cuivre ên ^contact âvec ûn liquide ^conducteur

une force électromotrice de polarisation pour laquelle ^la ^variation

de la surface du métal ne produirait ^aucun ^effet électrique.

2. On sait comment, dans le cas du _mercure, l’hypothèse ^de ^la

couche double explique ^le phénomène ^du renversement des effets

électriques, pendant ^la ^variation ^{de la} surface, pour ^une ^certaine

polarisation. ^Dans ^cette ^théorie, ^la force électromotrice de pola-

risation correspondant ^au point ^où ^l’efl’et ^dû ^à l’extension de la surface du métal est nul représente la force électromotrice vraie de contact du métal et du liquide.