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RÉSUMÉ
Pour contrôler le processus de corrosion des métaux, plusieurs techniques sont disponibles. Les approches stationnaires permettent d'étudier la vitesse de corrosion localement ou uniformément. Il est également possible d'adopter une approche dynamique pour analyser des systèmes électrochimiques plus complexes. La méthode de spectroscopie d'impédance électrochimique permet d'estimer la vitesse de corrosion à partir de la mesure de l'impédance. Cet article détaille ainsi la mise au point d’une procédure de mesure d'impédance électrochimique par spectroscopie. L'étude de la corrosion à l'aide de la mesure du bruit électrochimique est également présentée, en particulier sont expliquées les sources de bruit, les techniques de mesure mais également l'interprétation des données.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Claude GABRIELLI : Ingénieur École supérieure d'Électricité - Docteur ès sciences - Directeur de recherche CNRS Laboratoire interfaces et systèmes électrochimiques (LISE) UPR 15 du CNRS, université P. et M. Curie (Paris)
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Hisasi TAKENOUTI : Ingénieur université métropolitaine de Tokyo - Docteur de l'université Paris - Directeur de recherche CNRS Laboratoire interfaces et systèmes électrochimiques (LISE) UPR 15 du CNRS, université P. et M. Curie (Paris)
INTRODUCTION
Les notions générales de l'électrochimie nécessaires à la compréhension de la corrosion des métaux ont été présentées dans la première partie de cet exposé consacrée plus spécifiquement aux approches stationnaires. Dans cette deuxième partie, les méthodes dynamiques, notamment la spectroscopie d'impédance électrochimique (Electrochemical Impedance Spectroscopy – EIS), sont développées.
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2. Étude de la corrosion à l'aide de la mesure du bruit électrochimique
De nombreux processus liés à la corrosion, soit localisée, soit uniforme, sont stochastiques par nature. Cela complique souvent l'utilisation des autres techniques électrochimiques décrites précédemment telles que le tracé des courbes de polarisation ou les mesures d'impédance, par exemple. Cependant, on peut aussi tirer parti des signaux aléatoires qui sont générés par ces phénomènes en « écoutant » sans le perturber le système galvanique à travers l'analyse des fluctuations spontanées du courant ou du potentiel appelées communément « bruit électrochimique ». En effet, l'imposition d'une perturbation du potentiel ou du courant peut altérer le processus de corrosion étudié. Cette simple « écoute » du système a été largement utilisée depuis les années 1970 pour étudier les phénomènes de corrosion, que ce soit en laboratoire ou pour de la surveillance sur site.
L'utilisation de cette technique se heurte cependant à deux problèmes, l'un dû aux difficultés de mesure de ces signaux aléatoires de faible amplitude et l'autre lié à la complexité de l'interprétation des résultats. Le lecteur qui désire approfondir les fondements de cette technique lira avec profit le chapitre rédigé par Huet qui lui est dédié.
2.1 Généralités sur le bruit électrochimique
Dans une cellule à trois électrodes, en général, deux types de bruit électrochimique sont distingués suivant le contrôle de la polarisation du système électrochimique. Pour un système polarisé à courant constant, I 0 , par exemple au potentiel de corrosion ( I 0 = 0), le potentiel, E, de l'électrode étudiée mesuré par rapport à une électrode de référence est tel que :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - RANDLES (J.E.) - Kinetics of rapid electrode reactions. - Discuss. Faraday Soc., 1, p. 11 (1947).
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(2) - EPELBOIN (I.), MOREL (Ph.), TAKENOUTI (H.) - Corrosion inhibition and hydrogen adsorption in case of iron in a sulfuric aqueous medium. - J. Electrochem. Soc., 118, p. 1282-1286 (1971).
-
(3) - EPELBOIN (I.), GABRIELLI (C.), KEDDAM (M.), TAKENOUTI (H.) - A-C impedance measurements applied to corrosion studies and corrosion rate determination. - Dans « Electrochemical Corrosion Testing », édité par MANSFELD (F.) et BERTOCCI (U.). American Society for Testing and Materials, Philadelphia (PA), STP 727, p. 150-192 (1981).
-
(4) - KEDDAM (M.), SRHIRI (A.A.), TAKENOUTI (H.), TRACHLI (B.) - Inhibiting effect of azote derivatives on the corrosion of copper and copper alloys in chloride medium. - 15th International Corrosion Congress, Granada, CD-Rom proceedings, no 700, sept. 2002.
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(5) - TAKENOUTI (H.) - Mécanisme de protection contre la corrosion par un revêtement en polymère organique. - Dans « Prévention et Lutte contre la corrosion »,...
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Cinétique électrochimique, instrumentation électrique.
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