Chapitre III
de cérium et une couche interne d'hydroxyde de
cérium , cette apparente différence peut être une
conséquence de la dissolution progressive et
l'inhomogénéité des couches lors de l'immersion dans les
milieux agressifs.
En augmentant la concentration en précurseur 0,1M, les
diagrammes SIE relatifs aux revêtements obtenus à une
densité de courant comprise entre 0,25 et 1 mA/cm2 sont
presque identiques avec un comportement plus meilleur pour ceux obtenus
à 1mA/cm2. Notons que le comportement du revêtement
élaboré à 1,5mA/cm2 est similaire à
celui obtenu à 3mA/cm2 dans 0,01M de Ce(NO3)3.H2O.
Finalement, pour le revêtement obtenu à
3mA/cm2, les très faibles valeurs des résistances de
polarisation indique certainement un revêtement très
fissurés ou peut être dû au détachement au cours de
son immersion dans NaCl 0,5M.
Une cellule électrochimique peut être parfois
représentée par un modèle construit à partir de
dipôles purement électroniques. Dans ce cas, l'interface d'une
électrode fonctionne comme un circuit électrique avec des
résistances, des capacitances des inductances. On peut donc essayer de
trouver un circuit équivalent au système électrochimique
étudié.
Le circuit généralement admis pour les
revêtements électrochimiquement actifs est de type :
Re CPEc CPEdl
Rc
Rtc
Figure III. 13 : Circuit modèle d'un substrat revêtu
par un revêtement actif
- CPEc : capacité de la double couche relative au
revêtement.
Re Fixed(X) 0
- Rc : résistance du revêtement.
CPEcP
- Rél : résistance de l'électrolyte.
Rc
- CPEdl : capacité de la double couche .
CPEdl-P Fi
- Rtc : résistance de transfert de charge.
Rtc Fixe
Sachant d'une part que des paramètres différents
permettent un bon ajustement avec les
Daa File:
diagrammes d'impédance et que d'autre part le coefficient
d'aplatissement « n » est
Cc Me e:
F
difficilement accessible, il faudra interpréter ces
paramètres avec une intuition physique en
Mximum Iteations: 100
accord avec les observations optiques. Il faudra être
d'autant plus prudent que d'autres cas,
ptn on:
T f Fittg: Cl
conduisant à des diagrammesType of
Weighting:présentant un seul arc decercleCalc-Modulus peut aussi
être envisagé.
Dans tous les cas on détermine les paramètres
à l'aide du logiciel, en utilisant les valeurs expérimentales et
en postulant le circuit électrique équivalent. Les calculs en
fait, sont
59
Chapitre III
effectués non pas avec une capacité pure
d'impédance mais avec un élément à phase constante
d'impédance, les éléments à phase constante sont
généralement introduits dans les circuits équivalents
lorsque les diagrammes de Nyquist sont excentrés. D'un point de vu
physique, ces distorsions sont en relation avec diverses
inhomogénéités de la surface.
Dans notre travail et à la base de l'allure des spectres
obtenus on a :
Le circuit équivalent lié au substrat nu et aux
électrodes revêtues est de type :
Re CPEc
Rc CPEdl
Rct
Figure III.15 : Circuit équivalent d'une
électrode nue et revêtue
Concernant le revêtemnt élaboré à
0,25mA/cm2 à partir de solution 0.01M, le circuit
Re Fixed(X) 0 N/A
équivalent donnant la même réponse peut
être représenté comme suit :
CPEcP Fixed(X) 1
Re CPEc
|
Rc CPEdl
Rct R muL1
|
|
Figure III-16 : Circuit équivalent de l~électrode
revêtue à
Type of Fitting Complex
tig
ment
0,25mA/cm2à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,01M.
Freedom Value Eror
|
L'ajustement avec les circuits à donné ls
paramètres des tableaux ci-dessous
CPEc-P Fxed(X) 1 N/A
60
Chapitre III
Tableau III- 3 : Valeurs des
paramètres déduits des diagrammes STE obtenus sur substrat nu et
revêtus à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,01M.
|
Echantillon
|
Paramètres physico-chimiques
|
|
Re
((c))
|
CPEdl
(F.s1/n)
|
n1
|
Rct
((c))
|
CPEc
(F.s1/n)
|
n2
|
Rc
((c))
|
L
(H)
|
|
Acier Nu
|
11,38
|
2,1.10-3
|
0,645
|
100,1
|
2,5.10-4
|
0,604
|
214
|
/
|
|
Revêtu à
0,25mA/cm2
|
7,46
|
1,8.10-2
|
0,73
|
45
|
3,02.10-2
|
0,44
|
200
|
295
|
|
Revêtu à 0,5
|
4,17
|
21,75.10-3
|
0,77
|
10
|
8,65.10-3
|
0,5
|
268
|
/
|
|
Revêtu à 1
mA/cm2
|
5,49
|
6,24.10-3
|
0,647
|
4,15
|
1,09.10-2
|
0,641
|
214,7
|
/
|
|
Revêtu à 1,5
mA/cm2
|
5,51
|
1,6.10-2
|
0,483
|
6,33
|
5,03.10-3
|
0,867
|
264,4
|
/
|
|
Revêtu à 3
mA/cm2
|
5,63
|
2,41.10-3
|
0,668
|
7,95
|
1,06.10-2
|
0,61
|
303,7
|
/
|
Tableau III- 4 : Valeurs des
paramètres déduits des diagrammes STE obtenus sur substrat
revêtus à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,1M.
|
Echantillon
|
Paramètres physico-chimiques
|
|
Re
((c))
|
CPEdl
(F.s1/n)
|
n1
|
Rct
((c))
|
CPEc
(F.s1/n)
|
n2
|
Rc
((c))
|
|
Acier revêtu à
0,25mA/cm2
|
3,70
|
1,1.10-2
|
0,58
|
41,18
|
5,97.10-3
|
0,70
|
167,5
|
|
Acier revêtu à
0,5 mA/cm2
|
3,26
|
5,5.10-3
|
0,63
|
3,69
|
1,5.10-2
|
0,58
|
185,7
|
|
Acier revêtu à
1mA/cm2
|
6,73
|
1,3.10-2
|
0,57
|
5,31
|
2,4.10-2
|
0,65
|
335,5
|
|
Acier revêtu à
1,5mA/cm2
|
8,13
|
5,1.10-3
|
0,61
|
2,55
|
3,83.10-2
|
0,52
|
354,8
|
|
Acier revêtu à
3mA/cm2
|
3,63
|
3,7.10-3
|
0,67
|
2,22
|
3,66.10-3
|
0,75
|
118,5
|
D'où, Re présente la résistance
d'électrolyte, Rct correspond à la résistance de transfert
de charge, CPdl à la capacité de la double couche, n le
coefficient de linéarités, L : l'inductance.
61
Chapitre III
III.4. Comportement électrochimique des
substrats dans l'eau industrielle.
III. 4. 1. Milieu d'essai
L'eau industrielle utilisée dans cette étude a
été fournie par l'entreprise FERTIAL. La dite eau est d'origine
maritime (eau de mer) et parmi les diverses méthodes de traitement elle
a subit un traitement par déminéralisation préalablement a
son utilisation, ainsi avant la déminéralisation de l'eau de mer,
celle-ci doit être d'abord distillée à l'effet de
réduire sa teneur en salinité, ensuite elle est canalisée
dans l'installation de déminéralisation qui fournit une eau
d'appoint aux condensas de retours avant leur passage dans un dégazeur
thermique et le retour aux chaudières après conditionnement.
Le poste de déminéralisation est muni d'un
filtre à charbon actif ayant pour but la filtration et
l'élimination du chlore en excès dans l'eau et les autres
composés à l'effet de ne pas empoisonner les résines
échangeuses d'ions.
Le choix de traitement dépend de la nature des
impuretés et des autres composés présents dans l'eau, dans
le cas de l'entreprise Fertial, le procédé fait appel :
Décarbonatation à la chaux:
La décarbonatation à la chaux est le
procédé de précipitation le plus largement utilisé,
son but est d'éliminer la dureté bicarbonatée liée
au calcium et au magnésium, c'est-à-dire la présence dans
l'eau d'hydrogénocarbonates et carbonates de Ca+2 et de
Mg+2, en ajoutant de la chaux hydratée à l'eau qui
précipite CaCO3, Mg(OH)2.
Les réactions chimiques de base sont les suivantes :
Ca(OH)2 + Ca(HCO3)2 2CaCO3 + 2 H2O III-10
Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 MgCO3 + CaCO3 + 2 H2O III-11
Adoucissement:
Par échange d'ion, on utilisant deux types
d'échangeurs d'ions l'un est cationique capable d'échanger
Ca+2, Mg+2, K+, l'autre est anionique capable
d'échanger Cl-, SO4 -2, NO3 -.
Pour augmenter le pH une double injections de morpholine ensuite
le bisulfite de sodium est effectuée pour réduire la teneur en
O2.
L'eau traitée à la sortie des chaînes de
déminéralisation, présente les caractéristiques
repris dans le tableau ci-dessous :
62
Chapitre III
Tableau III.5 : composition de l'eau
industrielle:
|
prélèvement
|
pH
|
TH °F
|
TA
°F
|
TAC °F
|
Cl _
(mg/l)
|
SiO2
(mg/l)
|
P2O5
(mg/l)
|
NaOH (mg/l)
|
Mg+2
(mg/l)
|
Na+
(mg/l)
|
SO4-2
(mg/l)
|
|
02/01/2012
|
10,2
|
0
|
3,2
|
6,4
|
0.90
|
8.10
|
22.01
|
1.15
|
1,18
|
1,42
|
0,30
|
|
09/01/2012
|
10,4
|
0
|
2,6
|
6
|
0,80
|
7,15
|
22,91
|
1,24
|
1,20
|
1,44
|
0,31
|
|
16/01/2012
|
10,3
|
0
|
2,7
|
5,7
|
0,70
|
8,10
|
27,27
|
1,92
|
1,19
|
1,42
|
0,30
|
|
22/01/2012
|
10,2
|
0
|
2,25
|
5,2
|
0,90
|
8,00
|
26,72
|
1,65
|
1,22
|
1,43
|
0,29
|
|
30/01/2012
|
10,3
|
0
|
2,7
|
5,5
|
0,80
|
6,50
|
23,92
|
1,10
|
1,17
|
1,42
|
0,30
|
Les résultats d'analyse affichés dans le tableau
ci-dessus démontrent une stabilité du pH à
caractère basique, tandis que le titre hydrométrique montre que
la qualité de l'eau est de caractère doux dont la plage de
valeurs du titre hydrotimétrique pour une eau considéré
douce varie entre 0 à 5 °F .
Pour définir la tendance agressive ou entartrante de
l'eau, on utilise la relation de l'indice de RYZNAR dont le calcul indique un
indice variant entre 6.4 < IR < 6.65 cette valeur rend le
caractère de l'eau moyennement corrosif. Ce résultat est
manifestement consécutif à l'imperfection de la procédure
de traitement de l'eau lors de l'élimination des carbonates au cours de
sa déminéralisation.
63
Chapitre III
|
|
