432. Известно, что тепло повышает проводимость многих веществ, особенно для электричества высокого напряжения. Недавно я натолкнулся на необычный случай такого рода (в отношении электричества низкого напряжения, т. е. электричества гальванического элемента), который находится в прямом противоречии с влиянием тепла на металлические тела, как оно наблюдалось и описано сэром Г. Дэви.
433. Веществом, дающим это действие, является сернистое серебро. Для изготовления его сплавлялась смесь осажденного серебра и сублимированной серы; с поверхности сплавленной массы с помощью напильника снималась пленка серебра; сернистое серебро превращалось в порошок, смешивалось с новым количеством серы и вторично расплавлялось без доступа воздуха в трубке из зеленого стекла. Если еще раз снять поверхностный слой помощью напильника или ножа, сернистое соединение можно считать совершенно свободным от несвязанного серебра.
434. Кусок такого сернистого соединения в полдюйма толщиной был помещен между платиновыми поверхностями, которыми заканчивались полюсы гальванической батареи, состоявшей из двадцати пар пластин, площадью по четыре квадратных дюйма; в цепь был включен также гальванометр; тогда стрелка последнего слегка отклонялась, указывая на наличие слабой проводимости. Когда я пальцами прижимал сернистое соединение к платиновым полюсам, то проводимость возрастала, поскольку вся система согревалась. Когда под сернистым соединением между полюсами ставилась лампа, проводимость быстро возрастала с нагреванием; в конце концов стрелка гальванометра перескакивала в некоторое определенное положение, и сернистое серебро оказывалось проводящим, как какой-нибудь металл. Если удалить лампу и позволить теплу упасть, наблюдаются обратные действия; стрелка сперва начинала слегка колебаться, затем постепенно теряла свое поперечное направление и, наконец, возвращалась в положение, очень близкое к тому, которое она должна занимать при отсутствии тока через гальванометр.
435. Иногда, при хорошем контакте сернистого соединения с платиновыми электродами, при свежезаряженной батарее и не слишком низкой начальной температуре, одного уже тока электричества от батареи оказывалось достаточно для повышения температуры сернистого серебра, и тогда без всякого нагреваний извне происходило повышение одновременно температуры и проводимости до тех пор, пока охлаждающее влияние воздуха не ставило этому предела. В подобных случаях для того, чтобы показать обратный ход явлений, приходилось нарочно охлаждать всю систему.
436. Иногда также действие прекращалось само собой, и его не удавалось возобновить до тех пор, пока сернистое серебро не прикладывалось к положительному полюсу свежей поверхностью. Это явление обусловлено особыми последствиями разложения, к которым я буду иметь случай вернуться в отделе, посвященном электрохимическому разложению; его удавалось избежать, вставляя концы двух кусков платиновой проволоки в противоположные концы некоторого количества сернистого серебра, расплавленного в стеклянной трубке, и помещая весь прибор между полюсами батареи, проводящая способность сернистых металлов МЛ
437. Горячее сернистое серебро проводит достаточно хорошо и может, подобно металлу, давать яркую искру с древесным углем и т. д. и т. д.
438. Природное серое сернистое серебро, равно как и красная серебряная руда, давали такие же явления. Природное роговое серебро обнаруживало такие же явления, как и искусственное сернистое соединение.
439. Я не знаю ни одного вещества, которое, подобно сернистому серебру, может в горячем состоянии сравниться с металлами в отношении проводимости электричества низкого напряжения и у которого, наряду с этим, в отличие от металлов, проводимость при охлаждении уменьшается, тогда как у металлов она, наоборот, увеличивается. Однако, если поискать, то, вероятно, можно будет найти немало таких веществ.1
440. Первичное сернистое железо, природное сверхсернистое железо, мышьяковисто-сернистое железо, природная желтая сернистая медь и железо, серая искусственная сернистая медь, искусственный сернистый висмут и искусственное серое сернистое олово—все они более или менее проводят ток гальванической батареи в холодном состоянии, причем некоторые из них, подобно металлам, дают искры, а другие неспособны давать такое сильное действие. В нагретом состоянии они, повидимому, проводят не лучше, чем до того, но у меня не было времени подробно исследовать этот вопрос. Почти все эти вещества сильно нагреваются при прохождении через них тока и представляют в этом отношении некоторые весьма интересные явления. Сернистая сурьма заметно не проводит тока одинаково в горячем и в холодном состоянии, но принадлежит к числу тел, приобретающих проводимость при плавлении (402). Сернистое серебро, а может быть и некоторые другие вещества, разлагается, когда находится в твердом состоянии, но явлениям такого разложения будет отведено надлежащее место в последующих сериях настоящих исследований.
1 По этому вопросу см. теперь пп. 1340, 1341. Дек, 1838г.
441. Несмотря на крайнее несходство между сернистым серебром и газами или парами, я не могу удержаться от подозрения, что тепло на них действует одинаково, так что их следует отнести к одному и тому же классу проводников электричества, хотя и с теми значительными расхождениями в степени проводимости, которые обнаруживаются при обычных условиях. При нагревании газов их проводимость в отношении как обыкновенного, так и гальванического электричества возрастает (271); и если бы мы газы сжимали и одновременно их сгущали, то, по всей вероятности, добились бы еще дальнейшего увеличения их проводимости. Каньяр де ля Тур (Са^пагс! с!е 1а Тоиг) показал, что некоторые вещества, скажем воду, можно с помощью тепла так расширить, когда они находятся в жидком, и так сжать, когда они находятся в газообразном состоянии, что оба эти состояния будут совпадать в одной точке, и переход из одного состояния в другое будет настолько постепенным, что нельзя будет провести между ними границы раздела; г в действительности эти оба состояния сольются как бы в одно; это единое состояние в отношении некоторых свойств и соотношений представляет в различное время количественные различия, и притом столь значительные, что при обычных условиях они эквивалентны двум различным состояниям.
442. В настоящее время я принужден думать, что в той точке, где жидкое и газообразное состояние совпадают, проводящие свойства для обоих состояний оказываются одинаковыми, но они ослабляются, когда вследствие устранения необходимого давления имеет место расширение вещества с переходом в более разреженную форму; при этом, однако, как и следовало ожидать, остающаяся незначительная проводимость сохраняет способность возрастать под влиянием тепла.
443. Я позволю себе привести следующий перечень явлений электропроводности тел, но боюсь, что опустил некоторые существенные положения.2
1 Аппа1е$ йе СШт1е, XXI, стр. 127, 178.
2 По этому вопросу см. теперь пп. 1320—1342. Дек. 1838 г* Апр. 1833] общие условия электрической проводимости \И\
444. Все тела, от металлов до лака и газов, проводят электричество одинаковым образом, но в очень различной степени.
445. При нагревании проводимость одних веществ сильно увеличивается, а других уменьшается; при этом, однако, не обнаруживается никаких существенных электрических различий ни в веществах, ни в изменениях, вызываемых прохождением электричества.
446. Обширный класс веществ, являющихся в твердом состоянии изоляторами для электричества низкого напряжения, в жидком состоянии свободно проводят электричество и тогда им разлагаются.
447. Имеется, однако, множество жидких веществ, которые заметно не проводят электричества такого низкого напряжения; имеются вещества, которые его проводят, но не разлагаются; жидкое состояние не является существенным условием, для разложения.г
448. До сих пор открыто всего одно вещество, 2 которое, изолируя гальванический ток в твердом состоянии и проводя его в жидком состоянии, в последнем случае не разлагается (414).
449. В настоящее время нельзя провести строгого электрического различия в проводимости между веществами, которые считаются элементами, и теми, которые известны, как химические соединения.
Королевский институт.
15 апреля 1833 г.