Voltamétrie cyclique
La voltamétrie cyclique est une méthode connue pour démontrer la présence d'une substance dans un liquide donné en traçant un graphique avec une ligne ondulée caractéristique. Le graphique a une forme typique et reconnaissable dans laquelle le flux d'électrons (courant : i) est mesuré en volts en fonction du potentiel (E).
Qu'est-ce que la voltamétrie cyclique ?
Graphique de voltamétrie cyclique (ou voltampérogramme cyclique)
La forme typique d'un voltammogramme cyclique (figure 1) est due à la manière dont une expérience électrochimique est généralement organisée. Il existe grosso modo deux groupes de mesures qui sont représentées sous forme de voltammogrammes : les techniques pulsées et les balayages linéaires. Ce sujet se concentre sur le balayage linéaire.
La forme typique d'un voltampérogramme se compose grosso modo de quatre phases qui représentent une réaction électrochimique dans votre expérience. Chaque phase est expliquée séparément ci-dessous.
Tendance exponentielle à la hausse
Afin d'étudier la présence d'une substance particulière dans un liquide, un potentiel est appliqué à une électrode dans le liquide au moyen d'un potentiostat. Ce potentiel est augmenté linéairement d'une valeur fixe par période de temps.
Le potentiel de l'électrode fait réagir la substance. Le potentiel cathodique (négatif) initial, où aucune réaction n'a eu lieu, se transforme en un potentiel plus anodique (positif). L'électrode commence à attirer vers elle les électrons de la substance contenue dans le liquide. La courbe présente maintenant une tendance exponentielle vers le haut, c'est-à-dire que le courant augmente avec l'augmentation du potentiel.
La courbe se stabilise et atteint son point le plus élevé
Après avoir atteint ce que l'on appelle le potentiel d'oxydoréduction, l'augmentation exponentielle initiale de la courbe se stabilise. La cause en est la diminution de la quantité de substance devant l'électrode, qui entraîne également un manque d'électrons, jusqu'à ce qu'il n'y ait finalement plus d'électrons à proximité. La courbe est à son point le plus élevé.
La courbe baisse
Le potentiel continue d'augmenter vers des potentiels anodiques (positifs). Le courant diminue toujours, car il reste de moins en moins de substance à collecter.
Grâce à la diffusion, la substance est transportée vers l'électrode. Toute substance qui atteint l'électrode est immédiatement transformée. Une nouvelle augmentation du potentiel ne conduit pas à une augmentation du courant. Le courant est limité par la diffusion de la nouvelle substance vers l'électrode.
Courbe inférieure
Il n'y a aucune raison d'augmenter encore le potentiel. Dans le cas de la voltamétrie cyclique, le potentiel redescend linéairement. Cette chute de potentiel est à l'origine de la courbe inférieure, qui présente exactement la même pente que la courbe supérieure du voltammogramme, mais inversée.
La substance qui a été transformée pendant l'augmentation anodique sera à nouveau réduite (elle recevra des électrons).
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- Voltamétrie cyclique
- Méthode permettant de démontrer la présence d'une substance dans un liquide donné en traçant un graphique avec une ligne ondulée caractéristique. Le graphique a une forme typique et reconnaissable dans laquelle le flux d'électrons (courant : I) est mesuré en Ampère par rapport au potentiel (E) en Volt.
Série d'articles "Voltamétrie cyclique - la technique la plus utilisée".
Pour les lecteurs qui souhaitent en savoir plus sur la voltamétrie cyclique, nous avons publié une série de quatre articles sur cette technique électrochimique. Dans ces articles, nous approfondissons le sujet et discutons de quelques expériences utilisant la voltamétrie cyclique.
- Voltamétrie cyclique : Une introduction
- Voltamétrie cyclique : Qu'est-ce qu'un voltammogramme cyclique ?
- Voltamétrie cyclique : Quelles informations un VOLTAMÉTRIE CYCLIQUE peut-il fournir ?
- Voltamétrie cyclique : Investigation des processus catalytiques
En outre, nous proposons quelques PDF contenant des expériences réelles dans lesquelles la voltamétrie cyclique est utilisée.