Chapitre III
cristallisation (processus lié à l'incorporation de
l'adatome à réseau cristallin) et la surtension de diffusion
(traduit le transport de l'ion métallique du centre de la solution
à l'électrode). Mais ces différentes contributions ne sont
pas mesurables, et seule la surtension totale est accessible
expérimentalement [2].
L'étude expérimentale consiste à
l'élaboration d'oxyde de cérium sur acier pour ensuite
étudier son comportement électrochimique lorsqu'il est en contact
avec une solution à 0,5 M NaCl d'une part et de l'eau industrielle
d'autre part et dont le résultat attendu sera de déterminer la
qualité de la protection de l'acier. Toutes les couches minces ont
été réalisées sur acier à bas carbone en
mode potentiodynamique (galvanostatique) à partir d'un
électrolyte aqueux. La solution à été obtenue par
la dissolution du nitrate de cérium dans l'eau distillée. Le
dépôt à été effectué à une
concentration de 0,01M et 0,1 M, à température ambiante sous
agitation magnétique. Pendant une durée de 20 minutes
durée qui a été préalablement déjà
sélectionnée lors de travaux antérieurs et à cause
des avantages qu'elle présente pour les besoins de notre étude
[3].
Les densités de courant cathodiques imposées
sont: 0,25 -0,5- 1-1,5 et 3 mA/cm2. Dans le cadre de la mise en
application des étapes sus décrites, une cellule
électrochimique est placée et celle-ci est constituée
d'une : électrode de référence Ag/AgCl saturée de
KCl, une contre électrode en platine et l'électrode de travail
sous forme d'un disque de surface 1,4cm2. Les échantillons
revêtus sont ensuite rincés dans l'éthanol, puis
séchés à l'air pendant 24h.
Les courbes chronopotentiométriques enregistrées
au cours de la formation d'un dépôt à partir d'une solution
Ce(NO3)3.6H2O à différentes densités de courant sont
représentées sur la (figure III-2).
Chapitre III
0 200 400 600 800 1000 1200
E ( V / Ag/AgCl )
-0,4
-0,6
-0,8
-1,0
-1,2
-1,4
-1,6
0.25 mA/cm2 0.5 mA/cm2 1 mA/cm2
1,5 mA/cm2 3 mA/cm2
Temps d'électrodéposition (sec)
Figure III.2 : Courbes chronopotentiométriques
enregistrées au cours de la formation
d'un dépôt sur
acier à partir d'une solution Ce(NO3)3.6H2O 0,01M.
L'allure des courbes temporelles nous ont permis de constater
qu'a différentes densités de courant celles-ci se
caractérisent par une décroissance monotone et rapide du
potentiel vers des valeurs très cathodiques suivies d'un pseudo
stabilité qui se définie par une faible variation du
potentiel.
Avec le temps, la variation monotone du potentiel se traduit
par les réactions de réduction se déroulant à
l'interface où l'anion participe dans les réactions cathodiques
selon les équations suivantes :
- +
NO3+ 10 H+ + 8 e- NH4 + 3 H2O III-1
-
+ H2O + 2 e- NO2
+ 2OH - III-2
-
NO3
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A cet effet, les ions hydroxydes peuvent être produits
par les trois réactions de réductions à savoir,
l'oxygène dissout, l'eau et les nitrates:
H2O + 2 e- H2+ 2OH- III-3
O2 + 2 H2O + 4 e- 4OH- III-4
Ainsi, la
production des ions (OH-) favorise la formation d'un
précipité d'hydroxyde de cérium sous forme de Ce(OH)3 et
/ou Ce(OH)22+ .
Finalement la formation de l'oxyde de cérium CeO2 se
fait par l'intermédiaire de l'oxydation de Ce(OH)3 et/ou l'hydrolyse de
Ce(OH)22+
Ce(OH)3 CeO2 + H3O+ e- III-5
Ce(OH)22+ + 2OH- CeO2 + 2H2O III-6
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