Présentation

Article

1 - CARACTÉRISTIQUES ET PRÉSENTATION GÉNÉRALE

2 - DOMAINES D'UTILISATION DES TECHNIQUES POLAROGRAPHIQUES EN ANALYSE

3 - THÉORIE DE LA POLAROGRAPHIE

Article de référence | Réf : P2135 v1

Domaines d'utilisation des techniques polarographiques en analyse
Polarographie - Techniques polarographiques en analyse

Auteur(s) : Didier HAUCHARD

Date de publication : 10 sept. 2008

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • Didier HAUCHARD : Docteur en Chimie de l'université Paris 6, spécialité Chimie analytique - Maître de conférences à l'École nationale supérieure de chimie de Rennes (ENSCR)

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

La polarographie, ainsi nommée par son inventeur nobélisé J. Heyrovsky, est à l'origine d'un grand nombre de techniques électroanalytiques dont la voltampérométrie. C'est une méthode d'analyse qui consiste à étudier électrochimiquement des composés électroactifs (ou non d'ailleurs) en solution, au moyen d'une électrode indicatrice à goutte de mercure. Elle se différencie de sa descendante, la voltampérométrie, essentiellement par la nature de l'électrode puisque les méthodologies sont bien souvent identiques. Les spécificités propres à l'électrode à goutte de mercure comparées aux électrodes conductrices solides viennent des propriétés particulières de ce métal qui, liquide à température ambiante, permet un renouvellement de la surface active de l'électrode, qui conduit aisément à la formation d'un certain nombre d'amalgames avec les métaux et qui permet des réductions à des potentiels très négatifs (réductions impossibles à réaliser sur électrode de platine ou de carbone vitreux). En oxydation, par contre, l'exploration des potentiels en polarographie est limitée par l'oxydation du mercure, ce qui explique qu'une grande partie des applications a concerné des composés électroréductibles. Cette étendue des potentiels d'exploration est naturellement influencée par le pH, l'électrolyte support ou le solvant, ceux-ci pouvant limiter cette étendue. Un autre avantage important du mercure réside dans le fait qu'à chaque goutte correspond une nouvelle électrode, identique à la précédente du point de vue géométrique, mais ne gardant pas mémoire du phénomène électrochimique ayant affecté les gouttes antécédentes.

Ces différentes remarques suffisent à souligner l'intérêt d'une telle électrode en électroanalyse comme peut en témoigner le travail scientifique concernant la polarographie qui n'a cessé de s'accroître depuis les origines de la méthode.

Le terme « polarographie » sera étendu ici aux techniques utilisant une électrode de mercure comme électrode indicatrice : goutte de mercure tombante ou goutte pendante, mais aussi film mince de mercure (sur électrode solide).

La polarographie regroupe un certain nombre de techniques analytiques couvrant un large domaine de concentrations allant de la polarographie classique, pour la moins sensible (10–3 à 10–5 mol · L–1), aux méthodes de redissolution (adaptées aux traces et ultratraces) en passant par les méthodes impulsionnelles (10–4 à 10–8 mol · L–1). Les appareillages actuels permettent d'appliquer la plupart de ces techniques polarographiques. Elles sont applicables pour de nombreuses substances inorganiques, organiques, organométalliques ou biologiques dans un grand nombre de secteurs industriels et en recherche.

Cette technique octogénaire a connu son apogée au siècle dernier, dans les années 1960 à 1980. Elle a été confrontée depuis à une concurrence importante avec les techniques émergentes de spectrométrie et a dû supporter une image un peu « vieillote » qui l'a chassée du devant de la scène de l'analyse. Depuis une quinzaine d'années, elle a toutefois bénéficié d'un « lifting » grâce à l'informatisation des méthodes, à l'utilisation de stands polarographiques multimodes (permettant ainsi une manipulation confinée du mercure en moins grande quantité) et à l'adjonction de passeurs d'échantillons autorisant les analyses de routine. Il existe même des appareillages portatifs permettant des analyses sur site. La polarographie pourrait jouir d'une seconde jeunesse s'il s'avérait qu'elle ne soit pas délaissée dans les formations des techniciens et des ingénieurs, tant ses avantages sont nombreux notamment en termes de coûts (analyse et appareillage), de simplicité de l'appareillage et de performances analytiques (limites de détection, analyse multiélémentaire).

Cet article se veut être une aide pratique et théorique pour la mise en œuvre et pour le choix des méthodes polarographiques en analyse qui incitera, je l'espère, les analystes, même non spécialistes, à les adopter et à se doter du matériel nécessaire pour leurs besoins d'analyse.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-p2135


Cet article fait partie de l’offre

Techniques d'analyse

(290 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

2. Domaines d'utilisation des techniques polarographiques en analyse

Les techniques polarographiques reposent principalement sur le tracé des courbes courant-potentiel appelées polarogrammes. Avant de décrire les différentes techniques, leurs utilisations et leurs applications, il est nécessaire de présenter le principe général du tracé des polarogrammes commun à l'ensemble des techniques ainsi que l'appareillage nécessaire à leur mise en œuvre.

2.1 Principe général du tracé des polarogrammes et appareillage

Les techniques polarographiques sont mises en œuvre en contrôlant le potentiel de l'électrode indicatrice de mercure (DME, HMDE ou TFME) où doivent avoir lieu les réactions d'oxydation ou de réduction que l'on désire produire concernant un analyte en solution (espèce inorganique ou organique présente sous forme de cation, d'anion ou de molécule). Elles reposent généralement sur l'utilisation d'un montage à trois électrodes plongeant dans la solution à analyser. Outre l'électrode indicatrice de mercure (El), ce montage est constitué d'une électrode de référence (ER) permettant de contrôler le potentiel de El et d'une contre électrode (CE). Le contrôle du potentiel de El s'effectue en utilisant un appareil électronique d'asservissement du potentiel appelé potentiostat, connecté au montage à trois électrodes dont un schéma est donné figure 10. Cet appareil fournit automatiquement une tension électrique entre El et EC et régule cette tension de manière à maintenir la tension (ind) entre El et ER égale à une valeur de consigne affichée à l'appareillage. Il mesure par ailleurs le courant qui circule dans le circuit entre l'EI et la CE pour le potentiel imposé à El.

Pour effectuer le tracé d'un polarogramme, un système de pilotage automatique du potentiel, intégré au potentiostat, permet généralement de faire varier la tension ind en fonction du temps t à une vitesse v :

Le signe ± indique que le balayage peut s'effectuer dans le sens anodique (+) ou cathodique (–) à partir du potentiel initial (i) imposé à El, choisi généralement de telle sorte qu'à ce potentiel...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Techniques d'analyse

(290 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Domaines d'utilisation des techniques polarographiques en analyse
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HEYROVSKY (J.) -   Electrolysis with a dropping mercury cathode. Part 1 : Deposition of alkali and alkaline earth metals (Électrolyse avec une cathode à goutte de mercure. Partie 1 : Déposition des métaux alcalins et alcalino-terreux).  -  Chem. Listy, 16, p. 256 (1922) ; Phil. Mag, 45, p. 303 (1923).

  • (2) - ILKOVIC (D.) -   Sur la valeur des courants de diffusion observés dans l'électrolyse à l'aide de l'électrode à goutte de mercure. Étude polarographique.  -  J. Chim. Phys., 35, p. 129 (1938).

  • (3) - KOLTHOFF (I.M.), LINGANE (J.J.) -   Polarography – Polarographic analysis and voltammetry (Polarographie – Analyse polarographique et voltampérométrie).  -  Interscience Publishers (1946).

  • (4) - KOLTHOFF (I.M.), LINGANE (J.J.) -   Polarography (Polarographie).  -  2e éd., vol. 2, Interscience Publ (1952).

  • (5) - ZUMAN (P.), KOLTHOFF (I.M.) -   Progress in polarography (Progrès en polarographie).  -  Vol. I et II, Wiley Interscience (1962) ; Vol. III (1972).

  • ...

1 Sites Internet

HAUT DE PAGE

2 Annuaire

HAUT DE PAGE

2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs

Différents fournisseurs proposent des appareillages permettant de mettre en œuvre les méthodes polarographiques d'analyse, soit avec des appareillages dédiés spécifiques...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Techniques d'analyse

(290 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS