Techniques électrochimiques d’analyse Présenté par: EL FALLAH abdelhalim EL-AJI owadie Année universitaire 2018/2019

plan. Introduction Cinétique d’une réaction électrochimique méthodes électrochimiques indicatrices Méthodes électrochimiques globales Conclusion

INTRODUCTION 1

Avantages utiliser des concentrations faibles travailler en présence d’autres espèces Il apparaît souvent comme un point singulier de la courbe. Le point d’équivalence est facile à déterminer. dosages chimiques quantitatifs Les courbes i(e) étant des demi-droites 2

diffusion migration convection

Cinétique d’une réaction électrochimique Équation de réaction: Expression de la vitesse d’oxydation et de réduction : lien avec l’intensité de courant : 4

Pour effectuer une oxydation, il faut une surtension positive Surtension anodique pour r é aliser une r é duction, il faut une surtension n é gative Surtension cathodique surtension On définit la surtension  par   = E – E eq 5

Polarisation d’une électrode  Détermination du potentiel d’oxydoréduction à partir à la relation de nernst.  Lorsque un courant circule dans le conducteur électronique, le potentiel E devient différent du potentiel d’équilibre. L'électrode se polarise. 6

Equation générale de la cinétique électrochimique  Equation principale de la cinétique électrochimique est :  A surtensions positives ou négatives élevées : Equation de courbe tafel anodique Equation de courbe tafel cathodique 7

Log|i| E eq logi 0 Courant anodique Courant cathodique domaine de tafel anodique domaine de tafel cathodique Les droites de tafel 8

le rôle de tracer des courbes intensité-potentiel 9

Composes électroactifs Méthode statique Composes non électroactifs Méthode dynamique Titrage conductimétrique Titrage conductimétrique conductimétrie directe conductimétrie directe Titrage ampérométrique voltammètrie polarographie Titrage Potentiométrique Potentiométrie directe méthodes électrochimiques d’analyse Mesure de la conductance électrique 10

Polarographie Variation du potentiel et mesure d’intensité de courant ampéromètrie Mesure d’intensité de courant d’électrolyse électro gravimétrie Mesure la masse du produit déposé sur une des électrodes Potentiomètrie Mesure du potentiel avec intensité de courant fixe Techniques électrochimiques Les méthodes électrochimiques indicatrices 11

Dosage titrimétrique au cours duquel la réaction est suivie méthode précise, pas d’indicateur coloré proposé. courbe E=f(i) qui est caractérisé par un saut de potentiel mesure la différence de potentiel entre 2 électrodes plongées dans la solution Potentiométrie 12

La cellule potentiométrique Le potentiel de l’électrode est lié à l’activité des ions présents dans la solution 13

Titrage potentiométrique I=0 Deux électrodes indicatrices différents Un électrode de référence et un électrode indicatrice I≠0 Deux électrodes indicatrices identiques Un électrode de référence et un électrode indicatrice Types de titrage potentiométrique 14

Les types des courbes de titrages potentiométriques Titrages potentiométriques E V Ve E V E V ou E V 15 Titrage potentiométrique à courant null Titrage potentiométrique à courant non null

Dosage des bromures contenus dans les eaux douces superficielles polluées Dosage des ions cyanures Dosage des chlorures dans les eaux naturelles Applications 16

variations de l'intensité en fonction de la quantité de réactif titrant ajouté présente. Ampérométrie Potentiostat Fixer le tension Choix du calibre Allumer l’appareil stand-by Calibre Echelle de graduations 17

Titrages ampérométriques Titrage à une électrode indicatrice et une électrode de référence titrage à deux électrodes indicatrices Les types de titrage ampérométrique 18

les deux espèces sont électro actifs (Une oxydation et une réductions) les deux espèces sont électro actifs (deux oxydations ou deux réductions) ii i v v v i v les courbes ampérométriques d’un titrage avec une électrode indicatrice et une électrode de référence espèce titrée est électroactive espèce titrant est électro actif 19

titrage à deux électrodes indicatrices On plonge dans la solution deux électrodes indicatrices identiques entre lesquelles on impose une différence de potentiel constante. i v i v PE i v -A- -B- -C- PE les courbes de titrage ampérométrique i=f(v) sont : 20

POLAROGRAPHIE Technique ampero-voltamétrique d’analyses d’espèces en solution, utilisant la microélectrode (Hg).  Analyse qualitative  analyse quantitative 21

Instrumentations de l’appareil 22

Le mode de goutte pendante Mode le chute libre de la goutte Modes d’analyse Le mode chute forcée 23

Durée de vie d’une gouttelette de mercure 24

Caractéristiques du polarogramme Courant limite de diffusion  applications qualitatives (E1/2 ne dépends pas de la concentration mais dépends du pH)  Chaque espèce possède un E1/2 spécifique Potentiel de demi-vague 25

Le courant limite I d Le potentiel de demi vague E 1/2 Caractéristiques du polarogramme 26

La coulométrie est une méthode d’analyse basée sur la mesure d’une quantité d’électricité Q qui parcourt le circuit lors d’une transformation électrochimique DOSAGE DIRECTE DETERMINATION DE n 27 les méthodes électrochimiques globales La Coulométrie

un exemple d’un coulométre 28

Le point d’équivalence d’un titrage coulométrique peut être déterminé soit par : Un indicateur coloré Potentiométrie Ampérométrie

Coulométrie à potentiel contrôlé  maintenir l'électrode de travail à un potentiel constant  l'analyte doit réagisse complètement.  Au fur et à mesure que l'électrolyse progresse, la concentration de l'analyte diminue, de même que le courant. 30

Temps et courant faciles à mesurer avec une grande précision Ne vous inquiétez pas de la stabilité du titrant plus facile et plus précis pour de petites quantités de réactif - utiliser pour les réactions de précipitation, de formation de complexes ….etc. Avantages de la coulométrie - facilement automatisé 31

CONCLUSION 32