4. Transport de matière
Pages 75 à 90
Citer ce chapitre
- MIOMANDRE, Fabien,
- SADKI, Saïd,
- AUDEBERT, Pierre
- et MÉALLET-RENAULT, Rachel,
- Miomandre, Fabien.,
- et al.
- Miomandre, F.,
- Sadki, S.,
- Audebert, P.
- et Méallet-Renault, R.
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- Miomandre, F.,
- Sadki, S.,
- Audebert, P.
- et Méallet-Renault, R.
- Miomandre, Fabien.,
- et al.
- MIOMANDRE, Fabien,
- SADKI, Saïd,
- AUDEBERT, Pierre
- et MÉALLET-RENAULT, Rachel,
Notes
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[1]
À l’exception d’espèces participant à une réaction chimique avec une espèce électroactive ou de co-adsorbats.
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[2]
Dans le cas particulier d’une électrolyse entre deux électrodes parallèles, la migration ne concerne pas uniquement la zone interfaciale mais l’ensemble de la solution. On s’intéressera plus particulièrement ici à ce qui se passe à une seule interface électrode|électrolyte, indépendamment de l’autre.
-
[3]
M. Planck (1858-1947), physicien allemand (Prix Nobel de physique, 1918).
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[4]
G. Stokes (1819-1903), physicien irlandais ; A. Einstein (1879-1955), physicien allemand naturalisé américain (Prix Nobel de physique, 1921).
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[5]
A. Fick (1829-1901), physicien et physiologiste allemand.
-
[6]
G.S. Ohm (1789-1854), physicien allemand.
-
[7]
en tenant compte que chaque espèce k apporte zk charges et que le nombre de moles d’espèces chargées est convertie en quantité d’électricité par multiplication par le Faraday (loi de Faraday).
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[8]
L’impédance correspondante variant comme 1/jCω, elle augmente lorsque la fréquence diminue, jusqu’à devenir bloquante.
-
[9]
À l’exception de H+ et OH– en solution aqueuse, qui présentent un mode de transport particulier utilisant le réseau de liaisons hydrogènes entre molécules d’eau.
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[10]
En effet pour n=|zk|, la condition impose tk=1, ce qui est non réaliste, car ne pouvant être réalisé pour les deux ions de l’électrolyte binaire.
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[11]
La condition d’incompressibilité du liquide annule les termes faisant intervenir les dérivées partielles de la vitesse pour obtenir (4.20).
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[12]
On montre en effet en hydrodynamique qu’il existe toujours une couche stagnante de fluide au voisinage de la paroi, que la convection ne peut réhomégéniser. À l’intérieur de cette couche, le transport se réduit à la seule diffusion.
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[13]
La concentration de O à l’électrode est une fonction du potentiel appliqué à l’électrode, qui peut, par exemple se déduire de l’équation de Nernst si l’interface est à l’équilibre électrochimique.
-
[14]
P.S. de Laplace (1749-1827), mathématicien et physicien français.
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[15]
Un aperçu de cette résolution est donné au chapitre 10 pour établir la variation du courant dans l’expérience de chronoampérométrie en régime diffusif.
Dans ce chapitre, nous allons nous intéresser à ce qui se passe en amont ou en aval de la réaction de transfert d’électron à l’électrode. Il s’agit essentiellement de processus de transport des espèces entre le sein de la solution et l’interface avec l’électrode. Nous décrirons les différents modes de transport possibles et leurs caractéristiques principales dans les cas les plus fréquemment rencontrés dans les problèmes d’électrochimie.
Les espèces électroactives disposent de plusieurs « modes de transport » pour se rendre sur le lieu de la réaction de transfert d’électron, à savoir l’interface électrode|électrolyte. Nous pouvons distinguer les modes de transport «collectifs », qui concernent l’ensemble des espèces présentes et les modes « individuels », qui sont caractéristiques de l’espèce concernée.
Dans la première catégorie, on trouve essentiellement la convection, qui représente le mouvement d’ensemble du fluide constitué par l’électrolyte (solution ou sel fondu). Ce mouvement peut être :naturel : il est alors dû à l’existence de gradients de densité, de température, de pression… au sein du fluide. Ces phénomènes n’intervenant que dans des conditions très particulières, on n’en tiendra pas compte dans la suite ;forcé : le mouvement est imposé de l’extérieur (par l’utilisateur) sous forme d’agitation mécanique par exemple, ou par la rotation de l’électrode. La conséquence est de mettre en mouvement le fluide dans son ensemble par rapport à l’électrode, dans des conditions hydrodynamiques que l’on supposera relever du régime laminaire…
Date de mise en ligne : 11/08/2023
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