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1 - ÉTUDE DE LA CORROSION PAR IMPÉDANCE ÉLECTROCHIMIQUE

2 - ÉTUDE DE LA CORROSION À L'AIDE DE LA MESURE DU BRUIT ÉLECTROCHIMIQUE

Article de référence | Réf : COR811 v1

Étude de la corrosion par impédance électrochimique
Méthodes électrochimiques appliquées à la corrosion - Techniques dynamiques

Auteur(s) : Claude GABRIELLI, Hisasi TAKENOUTI

Date de publication : 10 juin 2010

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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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ABSTRACT

In order to control the corrosion process, several techniques are available. Stationary approaches allow for the study of the corrosion speed locally or uniformly. A dynamic approach can also be adopted in order to analyze more complex electrochemical systems. The method of electrochemical impedance spectroscopy allows for assessing the corrosion speed from the measurement of the impedance. This article thus details the elaboration of a process of electrochemical impedance measurement via spectroscopy. The study of corrosion by the measurement of electrochemical noise is also presented; noise sources, measurement techniques as well as the interpretation of data are notably explained.

Auteur(s)

  • 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)

  • 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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-cor811


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1. Étude de la corrosion par impédance électrochimique

1.1 Mesure de l'impédance

Le dispositif de mesure de l'impédance de l'électrode est décrit en détail dans l'article [D 901] des Techniques de l'Ingénieur. Nous donnerons seulement ici un dispositif simplifié pouvant être utilisé pour mesurer l'impédance de l'électrode polarisée au potentiel de corrosion (figure 1). Même si l'électrode se polarise spontanément au potentiel de corrosion, c"est-à-dire avec un courant de polarisation nul, il faudra utiliser un appareillage de contrôle du point de polarisation de l'échantillon pour imposer la perturbation de l'état stationnaire nécessaire pour effectuer une mesure d'impédance. Dans ce cas, il est préférable de ne pas employer un potentiostat pour polariser l'échantillon car, si une dérive du point de polarisation survient, le potentiel imposé restant fixe, l'échantillon se trouvera polarisé à un courant non nul. Aussi, il faut utiliser un galvanostat imposant un courant nul ; ainsi, même si une dérive de l'état stationnaire intervient, l'échantillon restera polarisé à courant nul.

Dans le paragraphe 1.1 de la première partie (article [COR 810]), nous avons rappelé que les processus électrochimiques impliquent différentes étapes, notamment la diffusion, l'adsorption-désorption et le transfert de charge. Le transfert de charge lui-même peut se dérouler en plusieurs étapes élémentaires mettant en jeu des espèces intermédiaires de réaction si divers états d'oxydation sont impliqués. Si le processus électrochimique se déroule en plusieurs étapes consécutives, c'est l'étape la plus lente qui détermine la vitesse globale...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - RANDLES (J.E.) -   Kinetics of rapid electrode reactions.  -  Discuss. Faraday Soc., 1, p. 11 (1947).

  • (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.

  • (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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