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Auteur(s)
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Fethi BEDIOUI : Ingénieur ENSCP (École nationale supérieure de chimie de Paris) - Docteur ès Sciences - Directeur de recherche au CNRS
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Sophie GRIVEAU : Docteur de l’université Pierre-et-Marie-Curie, - Maître de conférences à l’ENSCP (École nationale supérieure de chimie de Paris)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans cette quatrième partie, nous allons aborder les applications de la voltampérométrie avec diverses géométries d’électrode : les couches minces, les électrodes modifiées, l’électrode à pâte de graphite à composé électroactif incorporé, l’électrode tournante à disque et à anneau et les ultramicro-électrodes.
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- Version courante de févr. 2026 par Fethi BEDIOUI, Sophie GRIVEAU
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4. Électrode tournante à disque et à anneau
L'électrode tournante à disque et à anneau a été mise au point par Frumkin et Nekrasov en 1959, et sa théorie a été définitivement élaborée en 1971 . Ses applications sont nombreuses dans le domaine de l'analyse électrochimique, et en particulier dans l'étude des mécanismes réactionnels, de détection et d'identification d'espèces intermédiaires de courtes durée de vie.
4.1 Description et principe de la méthode
L'électrode est constituée d'un disque et d'un anneau concentriques conducteurs, de nature variée : platine, or, argent, cuivre, carbone vitreux etc., séparés par un anneau isolant en téflon ou polyéthylène (figure ). La partie mobile de l'électrode est reliée à un moteur assurant la rotation à vitesse constante du disque et de l'anneau.
Lors de l'utilisation de cette double électrode indicatrice, le disque et l'anneau sont polarisés à des potentiels différents, E D et E A, par un bipotentiostat dont les boucles de régulation sont entièrement indépendantes afin d'éviter toute interaction entre le circuit électrique du disque et celui de l'anneau. La cellule électrochimique comporte également une électrode de référence et une contre-électrode communes aux deux circuits. Les intensités traversant les deux parties sont mesurées et contrôlées séparément.
Lorsqu'on effectue sur le disque une réaction électrochimique X ± e– → Y, le composé Y est entraîné par diffusion et convection vers l'anneau où il peut être détecté et étudié électrochimiquement. On peut alors envisager plusieurs modes d'étude de ce système électrochimique :
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les potentiels E D et E A du disque et de l'anneau sont tous deux maintenus constants, E D à une valeur qui permet la réalisation de la réaction X ± e– → Y et E A à une valeur permettant de détecter le produit Y (stable ou fugace) de cette réaction ;
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le...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - HUBBARD (A.T.), ANSON (F.C.) - The theory and practice of electrochemistry with thin layer cells - Dans Electroanalytical Chemistry, BARD (A.J.) ed, Volume 4. Marcel Dekker, p. 129 (1970).
-
(2) - HUBBARD (A.T.) - Study of the kinetics of electrochemical reactions by thin layer voltammetry - J. Electroanal. Chem. 22, p. 165 (1969).
-
(3) - HEINEMAN (W.R.), HAWKRIDGE (F.M.), BLOUNT (H.N.) - Spectroelectrochemistry at optically transparent electrodes. II. Electrodes under thin-layer and semi-infinite diffusion conditions and indirect coulometric titrations - Dans Electroanalytical Chemistry, BARD (A.J.) ed, Volume 13. Marcel Dekker, p. 2 (1983).
-
(4) - KADISH (K.M.) - Electrochemical and spectrochemical studies of biological redox compounds - ACS Adv. Chem. Series, Volume 201. ACS (1982).
-
(5) - PAULSON (S.C.), ELLIOTT (C.M.) - A fast response UV-visible optically transparent thin layer cell for potential scan spectroelectrochemistry - Anal. Chem. 68, p. 1711 (1996).
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ANNEXES
Traité « Techniques d'analyse »
BEDIOUI (F.) - Voltampérométrie sur électrode solide. Introduction - (2008).
BEDIOUI (F.) - Voltampérométrie sur électrode solide. Théorie et mise en œuvre expérimentale - (2008).
BEDIOUI (F.), GRIVEAU (S.) - Voltampérométrie. Phénomènes préalables ou couplés au transfert électronique - (2008).
BEDIOUI (F.), GRIVEAU (S.) - Voltampérométrie. Perfectionnement des performances - (2009).
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