Histoire du concept d`ion au dix-neuvième siècle

UNIVERSITÉ DE NANTES
FACULTÉ DES SCIENCES ET DES TECHNIQUES
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ÉCOLE DOCTORALE Sociétés, cultures, échanges (SCE)
Année 2013
Histoire du concept d’ion au dix-neuvième siècle
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THÈSE DE DOCTORAT
Discipline : Epistémologie, Histoire des sciences et des techniques
Présentée
et soutenue publiquement par
Axel PETIT
Le 11 décembre 2013, devant le jury ci-dessous
Président
Rapporteurs
Examinateurs
Gérard EMPTOZ, Professeur des universités honoraire, Université de Nantes
Michel PATY, Directeur de recherche CNRS, Docteur d’État, Université Paris-Diderot
Scott WALTER, Maître de conférences HDR, Université de Lorraine
Danielle FAUQUE, Docteur, Université Paris-Sud
Virginie FONTENEAU, Maître de conférences, Université Paris-Sud
Pierre TEISSIER, Maître de conférences, Université de Nantes
Stéphane TIRARD, Professeur des universités, Université de Nantes
Directeur de thèse :
Guy BOISTEL, Docteur HDR

Remerciements
Cette thèse est le résultat d’influences multiples et de réflexions apportées par
plusieurs membres du Centre François Viète. Trois personnes se sont particulièrement
impliquées dans mon travail. En premier lieu, Guy Boistel, qui a dirigé mes recherches, m’a
permis de réaliser que l’histoire des sciences ne peut se concevoir sans érudition, et qu’il est
nécessaire d’y trouver du plaisir. Ensuite, Stéphane Tirard a su m’éclairer avec patience sur la
portée globale de mon travail quand je n’en cernais que des détails disparates. Enfin, Pierre
Teissier, en m’orientant vers une bibliographie que je connaissais très peu, a ouvert l’horizon
de l’histoire que j’expose ici. Mes positionnements épistémologiques dépendent largement de
ses suggestions. Je les remercie vivement tous les trois pour le temps qu’ils ont su m’accorder,
cette thèse leur est largement redevable.
Je remercie chaleureusement Gérard Emptoz, Michel Paty, Scott Walter, Virginie
Fonteneau et Danielle Fauque d’avoir accepté de jouer le rôle critique que nécessite tout
travail universitaire. Je suis particulièrement reconnaissant envers Virginie Fonteneau qui a
guidé mes premiers pas d’historien des sciences lors de mon arrivée au Centre François Viète
il y a cinq ans. Qu’il me soit permis également de remercier ici Dominique Bernard pour son
soutien permanent durant ma thèse.
J’adresse un mot de sympathie à Karine Le Jeune qui est la personne du laboratoire
avec qui j’ai le plus discuté pendant ces quatre ans. Nous étions dans la même situation et
nous nous sommes aidés mutuellement. Nos thèses seront soutenues à quelques mois
d’intervalle, je lui souhaite le meilleur pour la suite. Je remercie Jenny Boucard, Celine Briée
et Aurélie Giacomini dont j’ai toujours ressenti le soutien. Merci également au groupe des
doctorants pour ces réunions dynamiques et stimulantes qui nous ont permis d’échanger nos
points de vue sur l’histoire des sciences. Parmi eux, je souhaite citer particulièrement Benoît
Cayre, Anne-Élisabeth Le Boulc’h, Laurent Le Meur, Philippe Le Vigouroux, Loïc Péton et
Pascal Rétif. Je tiens également à remercier Michelle Chauvin, du service du prêt entre
bibliothèque de la faculté des sciences de Nantes, son aide m’a permis d’avoir accès à des
articles et des ouvrages difficilement accessibles.

L’appui de mes parents, de mes sœurs Cécile et Inès et de ma belle-famille fut sans
faille. Je veux également dire à tous mes amis qu’une grande part de ma motivation durant
cette thèse leur est due. J’adresse des remerciements particuliers à Fabien qui m’a permis de
maintenir le cap et a stimulé mon imagination.
Enfin, je consacre les dernières lignes de ces remerciements à Mélanie. Tu as su me
soutenir et comprendre ce que représentait mon travail. Tu m’as également apaisé dans les
moments de doutes. Je te suis infiniment reconnaissant pour ton aide. La route qui s’ouvre à
nous désormais n’est pas facile à deviner ; nous y rencontrerons de grands bonheurs, je n’en
doute pas.

Sommaire
Introduction générale. ........................................................................................................................... 1
Première partie : Conceptions de la décomposition électrochimique en Europe avant les ions.
(1800-1824) ........................................................................................................................................... 16
Introduction. .................................................................................................................................... 17
Chapitre 1- La séparation des composés chimiques par l’action de la pile : invention d’un
problème et établissement de pratiques. ....................................................................................... 19
1- Observation des effets décomposants de la pile par Nicholson et Carlisle. .......................... 19
2- Centralisation d’abondants faits expérimentaux au Nicholson’s Journal. ............................ 23
Chapitre 2- Circulation du problème au sein d’une pluralité savante. ...................................... 33
1- Humphry Davy : expérimentation et affinité. ........................................................................ 34
2- Berzelius : les corps électropositifs et électronégatifs et la théorie dualiste. ......................... 46
3- Spéculations romantiques germaniques face à l’électrostatique française. ........................... 56
Chapitre 3- Redéfinition de la propagation de l’électricité. ........................................................ 68
1- Le « conflit électrique » d’Oersted. ....................................................................................... 68
2- L’électrochimie d’Ampère et sa redéfinition du courant. ...................................................... 70
Conclusion de la première partie. .................................................................................................. 76
Deuxième partie : Le concept d’ion de Faraday : formulation et appropriations. (1832-1881) ... 79
Introduction. .................................................................................................................................... 80
Chapitre 4- Michael Faraday : de l’identité des électricités au concept d’ion. .......................... 82
1- Formation de Faraday auprès de Davy. ................................................................................. 82
2- Une démonstration de l’identité des électricités : l’emploi de la machine électrique pour
effectuer la décomposition. ........................................................................................................... 86
3- La propagation du courant de proche en proche.................................................................... 90
4- Proposition d’une nouvelle terminologie : l’invention du concept d’ion. ............................. 92
5- Établissement d’une loi de l’action électrochimique. ............................................................ 96
Chapitre 5- Accueil britannique de l’électrochimie de Faraday. .............................................. 102
1- Premier accueil des ions à Londres. .................................................................................... 102
2- John-Frederic Daniell et William Robert Grove : soutiens et approfondissements. ........... 104
Chapitre 6- Accueil des ions dans la littérature savante francophone. .................................... 116
1- Intérêt d’Antoine César Becquerel pour les recherches électrochimiques de Faraday. ....... 116
2- Particules électronégatives et électropositives ou anions et cations ? ................................. 124
Chapitre 7- Premier accueil des ions par la science germanique. ............................................. 129
1- 1800-1830 : Un contexte défavorable. ................................................................................ 129