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1 - VOLTAMPÉROMÉTRIE EN COUCHE MINCE

2 - VOLTAMPÉROMÉTRIE SUR ÉLECTRODES DITES MODIFIÉES

3 - ÉLECTRODE À PÂTE DE GRAPHITE À COMPOSÉ ÉLECTROACTIF INCORPORÉ

4 - ÉLECTRODE TOURNANTE À DISQUE ET À ANNEAU

5 - ULTRAMICROÉLECTRODES

Article de référence | Réf : P2129 v1

Ultramicroélectrodes
Voltampérométrie sur électrode solide - Diverses géométries d’électrode

Auteur(s) : Fethi BEDIOUI, Sophie GRIVEAU

Date de publication : 10 mars 2009

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Auteur(s)

  • Fethi BEDIOUI : Ingénieur ENSCP (École nationale supérieure de chimie de Paris) - Docteur ès Sciences - Directeur de recherche au CNRS

  • 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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INTRODUCTION

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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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-p2129


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5. Ultramicroélectrodes

On désigne par le terme « ultramicroélectrodes » (UME) des électrodes dont la superficie est considérablement plus petite que celle des électrodes indicatrices usuelles : de l'ordre de µm2 au lieu du mm2.

Remarque : l'apparition d'électrodes de très petite taille pose un problème de vocabulaire : il est habituellement convenu d'appeler « microélectrodes » les électrodes couramment utilisées en voltampérométrie, dont les dimensions sont de l'ordre du mm. Le terme « ultramicroélectrodes » a donc été adopté pour désigner les électrodes, décrites ici, dont les dimensions sont à l'échelle micrométrique.

La réduction de la taille de l'électrode présente, à priori, un inconvénient du fait de la diminution de l'intensité du courant à mesurer (proportionnel à l'aire A de l'électrode). Cependant, le passage à l'échelle micrométrique — avec, dans le cas de l'électrode disque-plan, par exemple, un rayon inférieur à 50 µm — entraîne des modifications importantes, dont on verra que les avantages compensent très largement les inconvénients liés à la petite taille.

  • Le régime de diffusion des espèces électroactives lors d'une électrolyse est différent du régime de diffusion plane considéré aux électrodes de taille classique : à une UME disque plan, par exemple, les « effets de bord » introduisent dans le flux de diffusion une « composante sphérique » qui ne peut plus être négligée. La densité de courant est alors plus grande qu'en diffusion plane. Le même phénomène est observé à une UME sphérique ou hémisphérique : l'électrode « concentre » le flux de matière. Cette modification du régime de diffusion, du fait de la prééminence de la composante sphérique, conduit à observer, en voltampérométrie, un courant indépendant du temps, donc un régime stationnaire à une électrode immobile aux vitesses de balayage de potentiel couramment utilisées en voltampérométrie cyclique (quelques millivolts à 1 volt par seconde) qui conduisent à un régime non stationnaire à une électrode de taille conventionnelle. Un régime...

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Ultramicroélectrodes
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BIBLIOGRAPHIE

  • (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).

  • ...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

    ANNEXES

      Traité « Techniques d'analyse »

      BEDIOUI (F.) - Voltampérométrie sur électrode solide. Introduction -  [P 2 125v2] (2008).

      BEDIOUI (F.) - Voltampérométrie sur électrode solide. Théorie et mise en œuvre expérimentale -  [P 2 126v2] (2008).

      BEDIOUI (F.) - GRIVEAU (S.) - Voltampérométrie. Phénomènes préalables ou couplés au transfert électronique -  [P 2 127v2] (2008).

      BEDIOUI (F.) - GRIVEAU (S.) - Voltampérométrie. Perfectionnement des performances -  [P 2 128v2] (2009).

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