Electrode a disque tournant

Electrode a disque tournant

Électrode à disque tournant

Les électrodes à disque tournant ou EDT (Rotating Disk Electrode ou RDE en anglais) sont couramment utilisées pour des études de cinétique électrochimique en régime stationnaire. Cela vient du fait qu'il est possible, sous certaines hypothèses, de résoudre les équations de Navier-Stokes dans le cas d'une EDT, c’est-à-dire de connaître la vitesse et la direction du flux d'électrolyte au voisinage de l'EDT. Et, ainsi, de connaître les concentrations volumiques des espèces électroactives à la surface de l'EDT...

Une EDT est tout simplement un disque en rotation autour de son axe à une vitesse angulaire constante.

Propriétés de l'EDT

La validité des formules suivantes est le fruit d'un compromis car toutes ces formules sont issues de la résolution des équations de Navier-Stokes en régime laminaire. Or, ce régime laminaire n'est possible qu'en l'absence de turbulence (c’est-à-dire si la vitesse angulaire de rotation de l'électrode Ω n'est pas trop élevée) et si on néglige les effets de bords (c’est-à-dire, a contrario, si Ω n'est pas trop faible). Pour une électrode à disque tournant, le nombre de Reynolds est donné par la relation suivante :

 \mathrm{R_e} = \frac { r_0^2 \cdot \Omega } { \nu } \

Avec

  • r0 : rayon de l'électrode ;
  • Ω : vitesse de rotation angulaire en rad⋅s-1 ;
  • ν : viscosité cinématique de l'eau = 8,94⋅10-7 m2/s.

Un régime laminaire est établi si :

 \mathrm{Re} \leqslant 1,7\cdot10^5 ;

un régime turbulent est établit si :

 \mathrm{Re} \geqslant 3,5\cdot0^5.

Classiquement, les formules suivantes s'appliquent pour un régime laminaire à un électrolyte aqueux si :

 100 < \Omega  < 1 \cdot 10^4\, \text{tr}\cdot\text{min}^{-1}.

Si on note x la distance à l'axe de l'électrode exprimée en cm, on se satisfait généralement pour un électrolyte aqueux de la précision donnée par la relation suivante :

 \mathrm{V}_x(x) = -0,510 \,\nu^{-\frac{1}{2}} \Omega^{\frac{3}{2}} x^2

  • ν est la viscosité dynamique de la solution exprimée en cm2⋅s-1 et
  • Ω la vitesse angulaire de rotation de l'électrode expriméee en rad⋅s-1.

La constante de vitesse de transport de matière d'une espèce électroactive volumique i s'écrit alors sous la forme :

 m_{\mathrm{X}i} = 0,620 \mathrm{D}_{\mathrm{X}i}^{\frac{2}{3}} \nu^{-\frac{1}{6}} \Omega^{\frac{1}{2}}.

Autres électrodes tournantes utilisées en laboratoire

Les études de cinétique électrochimique peuvent aussi faire appel à des électrodes à cylindre tournant, des électrodes hémisphériques rotatives...

  • Portail de la chimie Portail de la chimie
Ce document provient de « %C3%89lectrode %C3%A0 disque tournant ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Electrode a disque tournant de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Нужен реферат?

Regardez d'autres dictionnaires:

  • Électrode à disque tournant — Les électrodes à disque tournant ou EDT (Rotating Disk Electrode ou RDE en anglais) sont couramment utilisées pour des études de cinétique électrochimique en régime stationnaire. Cela vient du fait qu il est possible, sous certaines hypothèses,… …   Wikipédia en Français

  • Cinetique electrochimique — Cinétique électrochimique La cinétique électrochimique s intéresse à l étude de la vitesse des réactions électrochimiques. Une réaction électrochimique est une réaction d oxydo réduction inter faciale : la réaction a lieu à l interface entre …   Wikipédia en Français

  • Cinétique Électrochimique — La cinétique électrochimique s intéresse à l étude de la vitesse des réactions électrochimiques. Une réaction électrochimique est une réaction d oxydo réduction inter faciale : la réaction a lieu à l interface entre une électrode et un… …   Wikipédia en Français

  • Cinétique électrochimique — La cinétique électrochimique s intéresse à l étude de la vitesse des réactions électrochimiques. Une réaction électrochimique est une réaction d oxydo réduction inter faciale : la réaction a lieu à l interface entre une électrode et un… …   Wikipédia en Français

  • ÉLECTROCHIMIE ET ÉLECTROLYSE — L’électrochimie décrit les relations mutuelles de la chimie et de l’électricité ou, mieux, des phénomènes couplés à des échanges d’énergie électrique. Ainsi, la presque totalité de la chimie, du fait de l’importance de la distribution et de la… …   Encyclopédie Universelle

  • ALUMINIUM — Bien qu’il ne soit passé dans le domaine industriel qu’à la fin du XIXe siècle, après la découverte par Paul Louis Toussaint Héroult et Charles Martin Hall du procédé de fabrication par électrolyse, l’aluminium est devenu le premier des métaux… …   Encyclopédie Universelle

  • PHOTOGRAPHIE — La perception de l’apparence du monde matériel par notre organe visuel a comme support la lumière visible ou les autres radiations électromagnétiques, rendues visibles par l’intermédiaire de phénomènes auxiliaires. L’emploi direct de l’ensemble… …   Encyclopédie Universelle

  • MOLLUSQUES — L’embranchement des Mollusques est l’un des plus diversifiés de toute la zoologie, car il englobe plusieurs catégories bien distinctes d’espèces animales, qui toutes cependant répondent aux mêmes critères fondamentaux. Ces catégories forment pour …   Encyclopédie Universelle

  • Machine De Wimshurst — La machine de Wimshurst est une machine électrostatique inventée en 1882 par l anglais James Wimshurst. Cette machine fut historiquement utilisée pour illustrer de nombreux phénomènes d électricité statique, et est encore présente dans de… …   Wikipédia en Français

  • Machine de wimshurst — La machine de Wimshurst est une machine électrostatique inventée en 1882 par l anglais James Wimshurst. Cette machine fut historiquement utilisée pour illustrer de nombreux phénomènes d électricité statique, et est encore présente dans de… …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”