Academic literature on the topic 'Chronopotentiométrie'

Lors de cette étude, nous avons remis en état la cellule de GUILLOU et établie un protocole de mesure de la conductivité électrique membranaire en courant continu. Les chronopotentiogrammes obtenus présentent deux zones distinctes: Un saut de potentiel permettant de déterminer la résistance purement ohmique du système. Il a été montré que la résistivité en courant continu est plus faible que celle en courant alternatif. Une variation plus lente, témoigne de la formation progressive des couches limites de diffusion (CLD). Les temps propres de formation et de disparition de ces couches ont été déterminés en supposant que l'ensemble membrane-solutions est équivalent à un modèle électrique constitué d'une capacité en parallèle avec une résistance. La modélisation des chronopotentiogrammes par un logiciel développé sous VBA en tenant compte des équations de KEDEM KATCHALSKY, permet d'estimer l'épaisseur des CLD en fonction du courant injecté sans avoir à atteindre le courant limite
For this study, we gave in state the GUILLOtJ's cdl and establish a membrane electric conductivity measurement protocol in DC current. The chronopotentiograms obtained present two distinct zones: A potential jump allowing to determine the purely ohmic resistance of the system. It was shown that the resistivity in DC current is lower than that in AC current. A slower variation testifies to the progressive formation of the diffusion boundary layers (DBL). The estimation of the DBL formation and disappearance times is donc by supposing that the membrane-solution system is equivalent to an electric model constituted by a capacity in parallel with a resistance. Modelling the chronopotentiograms with software developed under VBA by taking into account the KEDEM KATCHALSKY equations makes possible the estimation of the DBL thickness according to the current injected without having to reach the limiting current

Une dès causes les plus importantes de dégradation des ouvrages en béton armé est la corrosion des armatures. Cette dernière est aggravé par la présence d'agents agressifs tels que les chlorures,les acides. Notre recherche concerne l'étude de la possibilité de corrosion des aciers placés dans des mortiers réalisés avec divers types de liants. Le liant de référence est le ciment ÇPA_55,. . Les six autres liants – son des mélanges de 70% de CPA55 et de 30% de pouzzolanes rtificielles. Les éprouvettes sont conservées dans de l'eau permutée ou dans une solution contenant 5% de MgC12. Deux méthodes d'étude de la corrosion sont utilisées: la voltampérométrie et la chronopotentiométrie : L'ensemble des paramètres de ces méthodes a été ajusté par des essais préliminaires effectués sur des éprouvettes en mortier. Afin de mieux interpréter les résultats électrochimiques, l'évolution de la microstructure est étudiée par analyse thermique différentielle et spectrométrie infrarouge. Le facteur de porosité et la distribution poreuse des mortiers sont également présentés. La méthode chronopotentiométrique fournit de meilleurs renseignements sur la corrosion des aciers. Dans la solution contenant le MgC12, seul le liant contenant 30% de métakaolin ne conduit pas à la dépassivation de l'acier
One of the most important damages of reinforced concrete constructions is the corrosion of steel reinforcement ; this last is aggravated by the presence of aggressive agents: acids, chlorides… Our research concern the study of corrosion possibility of steel reinforcement in motars made with different types of binders. We used artificial protland cement (CPA 55) as reference and the others binders are mixture of 70% CPA55 and 30 % of artificial pouzzolanic materials mainly calcined clay, fly ash, metakaolin, and slag. The specimens are cured in water or in solution containing 5% of MgCl 2 in order to study the influence of chlorides. Two methods are used to study the corrosion: voltamperometrical and chronopotentiometrical methods. In order to interpret electrochemical results, the evolution of microstructure is studied with physico chemical methods (ATD,IR, porosimetry. ) Chronopotentiometrical method give better informations with regard to steel corrosion in mortar. In solution containing MgC12, only the binder with 30% of metakaolin don't depassivate the reinforcement

Afin de mieux comprendre les phénomènes physico-chimiques, électrochimiques en surface de l'anode d'un condensateur lors d'une étape clé du procédé de fabrication des condensateurs électrochimiques haute tension en aluminium, la gravure électrochimique, différentes feuilles d'aluminium dont nous connaissons l'historique ont été étudiés par caractérisation physico-chimique et tests électrochimiques. Cette étude permet de mieux cerner par quels mécanismes les propriétés des couches superficielles du métal et celles de son ftlm passif, propriétés elles-mêmes très sensibles à des facteurs tels que les impuretés résiduelles du métal et les traitements de surface subis par ce dernier contrôlent la réactivité électrochimique dans ces conditions particulières
Ln order to better understand the physico-chemical and electrochemical phenomena on the surface of a capacitor anode during a key step of the production process of high tension electrochemical capacitor in aluminium, the electrochemical etching, different aluminium foils, of which the past is known, were studied by physico-chemical characterization and electrochemistry. This study allow a better knowledge of how the metal upper layer and his passive film properties, properties sensible to sorne factors such as residual impurities and surface treatment , control the electrochemical reactivity in this specific conditions

L’hydrogène est la solution potentielle pour réussir la transition énergétique d’un système actuel basé en grande partie sur les combustibles fossiles vers un système non émetteur de gaz toxiques et respectueux de l’environnement. Cependant, le stockage de l’hydrogène est un grand défi qui freine son application pratique dans les différents domaines. Les hydrures métalliques permettent de stocker une grande quantité d’hydrogène de façon réversible dans de bonnes conditions (Température, pression, sécurité…) comparée aux autres modes de stockage (gazeux et liquide). En plus, ces mêmes matériaux sont utilisés comme électrode négative dans les batteries Nickel-Métal Hydrure.Dans la première partie de cette thèse, les alliages Ti-Fe ont été synthétisés parmécanosynthèse pour différents temps de broyage et différents rapports massiquesbilles/poudre. Afin d’optimiser les paramètres d’élaboration, ces alliages ont été caractérisés par différentes techniques telles que la diffraction des rayons X, la microscopie électronique à balayage, la chronopotentiométrie, la chronoampérométrie et la voltamétrie cyclique.Dans une seconde partie, les alliages TiFe+4%MWNTs, TiFe0.95-xMx, TiFe0.90M0.10 etTiFe0.90Mn0.05V0.05 (x=0.05, 0.15) (M : Mn ou V) ont été élaborés selon les paramètres optimaux déterminés précédemment. L’influence de l’additif Nanotubes de Carbone à multiparois (MWNTs), de la substitution partielle du Fe par Mn et/ou V et de l’excès de Titane sur les propriétés structurales, morphologiques et électrochimiques telles que l’activation, la capacité de décharge électrochimique, la réversibilité, la tenue au cyclage, le coefficient de diffusion ont ensuite été étudiés. Les propriétés redox des électrodes, le potentiel de Nernst et la densité du courant d’échange, ont été déterminés, en se basant sur la première loi de Sternet le modèle théorique de Bulter -Volmer.Les résultats électrochimiques obtenus montrent que l’alliage TiFe+4 wt.% MWNTs présente les meilleures performances : une activation rapide (au 1er cycle) et une meilleure capacité maximale de décharge (266 mAh g-1) avec une réversibilité qui reste inchangée
Hydrogen is the potential solution to make a success of the energy transition of a current system basically based on fossil fuels towards a system friendly to environment. However, the storage of hydrogen is a big challenge that hinders its practical application in different areas.. Metal hydrides can store a large amount of hydrogen reversibly under good conditions (temperature, pressure, safety ...) compared to other storage modes (gaseous and liquid). In addition, these same materials are used as negative electrode in Nickel-Metal Hydride batteriesIn the first part of this thesis, Ti-Fe alloys were synthesized using mechanical alloying (MA) under argon atmosphere at room temperature, with different ball to powder weight ratio and at different milling times. In order to determine the optimal parameters of the elaboration the metallic composite were investigated using different techniques such as X-ray diffraction, scanning electron microscopy (EDS support), chronopotentiometry, chronoamperometry and cyclic voltammetry,In the second part, the metallic compounds, TiFe+4%MWNTs, TiFe0.95-xMx, TiFe0.90M0.10 and TiFe0.90Mn0.05V0.05 (x=0.05, 0.15) (M : Mn or V), which are used as the negative electrode material for Ni-MH secondary batteries, were synthesized by mechanical alloying according to optimal parameters, previously determined.The effect of MWNT addition, the Mn and/or V partial substitution for Fe and the excess of titanium on the structural, morphological and electrochemical parameters such as activation, electrochemical discharge capacity, reversibility, cycle life time and hydrogen diffusion coefficient were investigated.The redox properties of the electrodes such as the Nernst potential and the exchange current density were studied based on Stern’s first law and the theoretical model of Bulter-Volmer.The electrochemical properties of studied samples show the best performance for TiFe+4% MWNTs alloy. Indeed, this alloy presents a rapid activation (1st cycle) and a best discharge capacity (266 mAhg-1) with a reversibility remaining unchanged

Dans la perspective du développement de générateurs rechargeables au lithium, la problématique a été de prouver la valididté du concept Li/électrolyte polymère gélifié/LiMn2O4. La faisabilité d'électrolytes polymères à forte conductivité en ions lithium, obtenus par la technique de plastification externe, a été établie. Leur stabilité électrochimique est compatible avec une utilisation en tant que séparateur. Différents matériaux d'électrode positive, de structure spinelle (oxyde de lithium et de manganèse) ont été synthétisés puis caractérisés par des techniques diverses, en vue d'établir l'influence de la morphologie et de la composition sur le comportement électrochimiqie et d'éclaircir le mécanisme d'insertion des ions lithium.

Cette étude est consacrée a la spéciation des métalloïdes et plus particulièrement de l’arsenic en milieu estuarien Dans une première partie, deux méthodes pour l’analyse du sélénium et de l’arsenic inorganique dans l’eau de mer par chronopotentiométrie par redissolution anodique sur électrode à film d’or ont été mises au point. Avec une limite de détection de 0,29 nM pour As (III) et 0,71 nM pour l’arsenic inorganique total dissous, les performances de cette méthode pour l’analyse de l’arsenic en milieu marin sont meilleures que celles précédemment développées par voie électrochimique. Dans une seconde partie, le cycle biogéochimique de l’arsenic dans un estuaire macrotidal (Penzé-Bretagne) a été étudié lors d’un cycle saisonnier. Les teneurs en arsenic dissous relevées dans les eaux estuariennes sont contrôlées entre autres par le débit et l’activité phytoplanctonique des eaux fluviales. Les teneurs élevées en arsenic particulaire ont été reliées aux activités d’épandage du lisier porcin sur le bassin versant. Au sein de l’estuaire deux processus majeurs contrôlent le comportement de l’arsenic dissous. Tout d’abord des apports benthiques à la fois d’As (III) et d’As (V) enrichissent la colonne d’eau, puis, la co-précipitation du métalloïde avec les hydroxydes de fer provoque une redistribution de celui-ci vers la phase particulaire. Le calcul des flux d’arsenic entre les différents compartiments du système illustre la forte réactivité de cet élément. L’arsenic, apporté principalement sous forme particulaire (73 %), est exporté vers le plateau continental sous forme dissoute (77 %); la part de l’As (III) exporté représentant 14 % du flux dissous
This work deals with the behaviour and the speciation of metalloïds and particularly arsenic in estuaries. In a first part, two stripping chronopotentiometric methods using a gold film electrode are developped for determining arsenic and selenium in seawater. With a detection limit of 0,29 nM for As (III) and 0,71 nM for total dissolved inorganic arsenic, this procedure exhibits a better sensitivity than others stripping methods developped hitherto. In a second part, the biogeochemical cycle of inorganic arsenic in a macrotidal estuary (Penzé-Britany) has been examined over a seasonal cycle. In the river end-member, the concentrations of dissolved arsenic are controled by water discharge and phytoplankton activity. The high levels of arsenic in suspended matter and their variations were related to the pig slurry manuring on the catchment. Within the estuary, two processes control the dissolved arsenic behaviour. First, an important input of As (III) and As (V) from the benthic compartment contributes to the enrichment of the water column, then the coprecipitation with iron oxides induces a redistribution of this metalloid to the particulate phase. Estimations of arsenic fluxes between the different compartments of the system illustrate the strong reactivity of this element. Arsenic which is imported mainly in particular form (73 %) is exported to the continental shelf in dissolved one (77 %). The proportion of As (III) exported is estimated to 14 % of the dissolved fluxes

L’impédance d’un accumulateur électrochimique est principalement caractérisée par trois phénomènes : la conduction électronique, le transfert de charge et la diffusion ionique. La modélisation de ces phénomènes fait intervenir des fonctions de transfert non rationnelles et non directement simulables dans le domaine temporel. Leur approximation par des modèles fractionnaires (ou modèles d’ordre non entier) devient alors judicieuse pour estimer les caractéristiques de l’impédance à partir non seulement de mesures fréquentielles (spectroscopie), mais aussi de mesures temporelles (chronopotentiométrie). La chronopotentiométrie permet en effet de s’affranchir des contraintes de la spectroscopie pour laquelle les mesures nécessitent un équipement plus complexe et des durées d’acquisition plus longues, en particulier aux basses fréquences. Des stratégies d’identification de ces modèles ont été développées et appliquées expérimentalement sur une cellule électrochimique de type Ferri ferrocyanure ainsi que sur des accumulateurs Lithium-ion et Nickel Métal-Hydrure. Les essais de caractérisation de ces éléments sont effectués à différents états de charge et les résultats obtenus montrent l’intérêt et la pertinence de la méthodologie utilisée
The impedance of an electrochemical accumulator is mainly characterized by three phenomena: the electronic conduction, the charge transfer and the ionic diffusion. The modeling of these phenomena involves non-rational transfer functions that cannot be directly simulated in the time domain. Then, their approximation by fractional models (also known as non-integer order models) becomes relevant to estimate the impedance characteristics from not only frequency measurements (spectroscopy), but also time measurements (chronopotentiometry). Moreover, the long-time required by the spectroscopy to measure at low frequencies, as well as the complexity of the equipment used can be avoided by using chronopotentiometry. Models identification strategies have been developed and validated experimentally on a Ferri ferrocyanide electrochemical cell, on Lithium-ion and on Nickel Metal-Hydride accumulators. The characterization tests of these elements are carried out at different states of charge and obtained results show the interest and the relevance of the methodology

La spéciation colloïdale des éléments traces métalliques (Cu, Pb et Cd) a été étudiée dans l'estuaire de la Penzé (Manche Occidentale, Bretagne) lors du cycle saisonnier. Cette étude a été réalisée afin de mieux comprendre les mécanismes responsables du transfert des métaux entre les différentes fractions (particulaire, colloïdale et réellement dissoute) lors du mélange des eaux. Deux techniques ont été utilisées : (i) l'ultrafiltration permettant le fractionnement en 7 fractions de taille différente et (ii) la chronopotentiométrie pour la détermination de la teneur en métal dans les différentes fractions. L'ultrafiltration a été choisie car c'est une méthode non destructive et de mise en oeuvre simple et peu coûteuse. Les limites de détection de la chronopotentiométrie ont été améliorées de façon à pouvoir doser les métaux dans les différentes fractions. Nos résultats ont montré une présence particulièrement importante des métaux (Cu, Pb, Cd) dans la fraction colloïdale. Si le Cd est trouvé dans la partie plutôt basse du spectre de taille colloïdal (<50 kDa), le Pb est par contre préférentiellement associé à des composés de haut poids moléculaire (>300 kDa). Quant au Cu, il présente une distribution intermédiaire. Lors du cycle saisonnier, deux phénomènes majeurs ont été identifiés : (i) une forte mobilisation des substances humiques depuis les sols du bassin versant à l'automne et (ii) la dégradation du matériel organique particulaire dans le compartiment benthique au printemps. Ces processus affectent non seulement la répartition colloïdale des éléments étudiés mais jouent également un rôle important dans les quantités et les formes transférées vers la zone côtière.

Pendant l’électro-élaboration de l’aluminium par le procédé Hall-Héroult en milieu de cryolite fondue, il y a production parasite de sodium qui imprègne le carbone du bloc cathodique, suivi de près par l’électrolyte. Ceci provoque le gonflement du carbone et conduit à la limitation de la durée de vie de la cellule d’électrolyse. Dans l’objectif d’élucider les mécanismes d’interaction entre le sodium et le carbone, nous avons mené une étude de cinétique électrochimique en milieu NaF pur fondu à 1025°C. L’utilisation de diverses techniques électrochimiques (voltampérométrie, chronopotentiométrie et coulométrie) a mis en évidence l’existence d’une interaction complexe entre le sodium et le carbone. En effet, le métal alcalin est distribué entre deux types de sites correspondant à deux activités différentes. La forme la moins fortement liée au carbone correspond au sodium piégé dans la micro-porosité, alors que la forme plus stable est attribuée au sodium inséré entre les plans de graphène. Nous avons aussi montré l’existence d’un transfert lent et irréversible des espèces piégées vers les sites normaux d’insertion. De plus, en raison de l’évaporation du sodium à partir de l’interface, le produit Na-C subit une décomposition. Le transport du métal alcalin dans le réseau hôte est limité par une transition de phase du premier ordre. En tenant compte de toutes ces observations expérimentales, nous avons proposé un mécanisme réactionnel, construit le modèle mathématique associé et résolu le système d’équations différentielles, ainsi obtenu, en utilisant la méthode des différences finies. Les résultats obtenus montrent un bon accord entre les courbes théoriques et les résultats expérimentaux et permettent l’estimation des différents paramètres cinétiques des processus d’interaction Na-C. Enfin, nous avons montré que la pénétration du sodium provoque un changement de la tension interfaciale NaF-C et induit la progression du bain fondu par capillarité à partir d’une fraction molaire minimale en sodium (XNa=1,4. 10-2)
One of the most important factors causing the failure of carbon cathode, during aluminum electrolysis by Hall-Héroult process, is the uptake of sodium which leads to a macroscopic swelling of cathode. To understand the fundamental mechanism of sodium-carbon interaction, we carried our electrochemical kinetic study in a pure molten NaF electrolyte at 1025°C. We proved the occurrence of a complex interaction between sodium and carbon. Indeed, sodium is showed to be distributed between two kinds of sites in the host material : normal sites in the Van der Wals gap between the carbon’s plans and traps which are located at microporosity and dislocations. We also showed the occurrence of a slow and irreversible transfer of sodium from traps to normal intercalation sites. Moreover, sodium transport in carbon matrix is found to be limited by a first order phase transition. Taking into account all these experimental observations, we suggested a complete mechanism scheme and developed a mathematical model which allowed the recovery, with a good accuracy of the experimental results