Corrosion du dioxyde d'etain fortement dope en milieu aqueux chlorure, etudiee par electrogravimetrie et spectroscopie d'impedance

par FERHAT ZENIA

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de H. CACHET.

Soutenue en 1996

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'utilisation des films de dioxyde d'etain (sno#2), comme anodes dans la depollution des eaux usees, s'appuie sur leur stabilite electrochimique et leur forte surtension vis-a-vis du degagement d'oxygene. Toutefois, dans les conditions d'utilisation rencontrees dans les electrolyseurs industriels, des degradations apparaissent sur ces anodes au bout de quelques mois de fonctionnement. Durant notre etude, a partir des mesures electrogravimetriques (utilisation d'une microbalance a quartz) et par spectroscopie d'impedance, nous avons mis en evidence l'apparition d'un processus de corrosion dans une region limitee de potentiel, entre 1,0 et 1,3 v/ecs, en milieu aqueux chlorure. Aux potentiels inferieurs a 1 v/ecs, l'impedance electrochimique montre que l'interface sno#2/electrolyte est bloquante vis-a-vis du transfert de charges. Dans l'oxyde sno#2, du fait de son caractere semiconducteur, il existe une barriere de potentiel, associee a la zone de charge d'espace, qui augmente avec le potentiel applique. Ceci a pour effet de reduire le transfert de charges interfacial controle par effet tunnel. Par contre, au dessus de 1 v/ecs, l'electrode sno#2 montre une forte activation electrochimique en se corrodant. La vitesse de corrosion, mesuree in-situ par la technique qcm sur des electrodes sno#2 dopees antimoine ou fluor, presente un pic entre 1,0 et 1,2 v/ecs. Elle depend de la composition de l'electrolyte (ph, ions chlorures) et du taux de dopage de l'oxyde en antimoine. Cette vitesse de corrosion augmente avec la concentration des ions c1#- presents dans la solution et tend a diminuer quand le ph augmente. Elle est fortement diminuee quand on augmente le taux d'antimoine de 1 a 4%. Nous avons propose un schema reactionnel probable du processus de corrosion dans les milieux acide et faiblement basique. Il fait appel, dans une premiere etape, a une generation electrochimique d'especes radicalaires oh et c1. La corrosion resulte de l'attaque chimique des liaisons de surface sn-o par oh et c1, en creant une charge de surface positive modifiant le diagramme energetique de l'interface sno#2/electrolyte. La surface sno#2 est alors activee vis-a-vis des reactions d'oxydation en l'occurence, l'oxydation de l'eau. Aux potentiels fortement positifs v > 1,3 v/ecs, la corrosion s'arrete suite a la reaction de degagement d'oxygene qui consomme les especes radicalaires


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Informations

  • Détails : 158 P.
  • Annexes : 125 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1996
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