III.4. 5. Diagrammes SIE enregistrés sur des
substrats dans l'eau industrielle
Les figures III.23 et III.24 présentent les diagrammes
d'impédance électrochimique (SIE) en représentation
Nyquist de l'électrode nue et les électrodes revêtues
à une concentration de 0,01M et 0,1 M de nitrate de cérium et
à différentes densités de courant.
Zi ( Kohm.cm2)
140
120
100
40
80
60
20
0
substrat nu 0,25mA/cm2 0,5mA/cm2
1mA/cm2 1,5mA/cm2 3mA/cm2
0 20 40 60 80 100 120 140
Zr ( Kohm.cm2)
Figure III.23 : Diagrammes d'impédances
enregistrés sur acier nu et acier revêtu
d'oxyde de
cérium à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,01 M dans l'eau
industrielle
)
Re CPEc
CPEdl
Rc
Rct
Chapitre III
0 20 40 60 80 100 120
Zi(Kohm.cm2)
120
100
40
80
60
20
0
Zi(Kohm.cm2)
30
25
20
15
10
-5
5
0
0 5
10 15 20 25
Zr(Kohm.cm2)
30
substrat nu 0,25mA/cm2 0,5mA/cm2
1mA/cm2 1,5mA/cm2 3mA/cm2
Zr(Kohm.cm2)
Figure III.24 : Diagrammes d'impédances
enregistrés sur acier nu et acier revêtu d'oxyde
de
cérium à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,1 M dans l'eau
industrielle
Le circuit équivalent adéquat donnant la
même réponse en impédance pour les différents
revêtements est schématisé dans la figure III.25.Notant que
pour l'électrode nue et revêtue d'un dépôt
élaboré à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,1M à une
densité de 0,25mA/cm2 semble que le circuit le plus
approprié est donné dans la figure III.26.
Re CPEc
Rc CPEdl
Rct
70
Figure III.25 : Circuit équivalent d'une
électrode revêtu
|
Figure III.26 : Circuit équivalent d'une
électrode nue et une électrode
CPEdl-P Fixed(X) 1 N/A N/A
revêtue à 0,25mAcm2 à partir de
Ce(NO3)3.6H2O 0,1 M
FixeX) /A
ent Freedom Value Error
|
71
Chapitre III
L'ajustement avec les circuits proposés à
donné les paramètres dans les tableaux ci-dessous:
Tableau III- 8 : 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))
|
|
Acier Nu
|
4070
|
0,163.10-3
|
0,70
|
6794
|
3,601.10-9
|
0,79
|
6469
|
|
Acier revêtu à 0,25 mA/cm2
|
3106
|
0,169.10-9
|
1
|
8020
|
0,264.10-3
|
1
|
22446
|
|
Acier revêtu à 0,5 mA/cm2
|
3775
|
0,181.10-9
|
1
|
8472
|
1,81.10-6
|
0,32
|
46631
|
|
Acier revêtu à 1 mA/cm2
|
3607
|
0,178.10-9
|
1
|
12000
|
1,145.10-6
|
0,26
|
47971
|
|
Acier revêtu à 1,5 mA/cm2
|
5083
|
0,177.10-9
|
1
|
19398
|
0,377.10-6
|
1
|
82642
|
|
Acier revêtu à 3 mA/cm2
|
5014
|
0,172.10-9
|
1
|
21000
|
0,265.10-6
|
1
|
84958
|
Tableau III-9 : 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 0,25
mA/cm2
|
9064
|
2,798.10-9
|
0,94
|
4194
|
0,234.10-3
|
0,8
|
9621
|
|
Acier revêtu
à 0,5 mA/cm2
|
3561
|
0,188.10-9
|
0,99
|
4054
|
0,404.10-6
|
1
|
29921
|
|
Acier revêtu
à 1 mA/cm2
|
4192
|
0,184.10-9
|
1
|
2665
|
0,174.10-9
|
0,17
|
45742
|
|
Acier revêtu
à 1,5 mA/cm2
|
3840
|
0,179.10-9
|
1
|
2707
|
0,338.10-9
|
0,26
|
37399
|
|
Acier revêtu
à 3 mA/cm2
|
3042
|
0,169.10-9
|
0,99
|
4583
|
0,718.10-6
|
1
|
25680
|
Dans la figure TTT.23 le spectre d'impédance de
l'électrode nue décrive deux boucles capacitives plus au moins
découplée, ce qui nous laisse croire que la première
boucle est peut être attribuée aux transferts de charges à
l'interface et la deuxième boucle est liée au
phénomène d'adsorption des produits de corrosion accumulés
à la surface de l'électrode. En revanche les spectres
d'impédances relatifs aux électrodes revêtues à
partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,01 sont composés essentiellement que d'une
boucle capacitive et les tailles
72
Chapitre III
de ces dernières augmentent avec l'augmentation de la
densité de courant. Cela est peut être attribuée à
une augmentation de l'efficacité du film liée à une
augmentation de son épaisseur. En effet, la résistance du
revêtement (Rc) à la pénétration de
l'électrolyte dans les pores augmente avec l'augmentation de la
densité de courant appliquée et par conséquent à
l'épaisseur du revêtement. Ceci est aussi confirmé par la
diminution de la capacité de la double couche du revêtement (CPEc)
elle-même liée directement à l'augmentation de
l'épaisseur.
La diminution de la valeur de la capacité de la double
couche (CPEdl) avec l'augmentation de la résistance de transfert de
charge ( Rtc) est peut être expliquée d'une part par un blocage
croissant de transfert de charge à la surface de l'électrode et
d'autre part une diminution de la surface de contact liée à
l'adsorption du revêtement et l'accumulation des produits de corrosion
à la surface de l'électrode.
Dans la figure III.24 relative aux revêtements obtenus
à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,1 M, on observe un changement dans l'allure
de la boucle de l'électrode revêtue à
0,25mA/cm2, cette allure est comparable à celle obtenue pour
l'électrode nue. Pour les électrodes revêtues à 1,5
et 3 mA/cm2 la taille de la boucle capacitive se trouve diminuer,
Notons que la taille de la boucle est synonyme de la croissance de la
résistance de polarisation.
Les fluctuations observées sur les courbes obtenues,
pourrait être attribuées à un état métastable
de la surface. En effet pour des densités de courant allant de 0,25
-0,5- 1mA/cm2 on note une augmentation de la Rc conjointement
à une diminution de CPEc. Cette évolution est peut être due
à une pénétration de l'électrolyte dans les pores
du dépôt, en effet l'état de fissuration devient important,
on pense que les produits de corrosion colmatent certains pores de
dépôt. A ces mêmes densités de courant on note une
diminution de Rtc et une diminution de CPEdl cette évolution est peut
être attribuée à un blocage croissant de transfert de
charge à la surface de l'électrode et d'autre part une diminution
de la surface de contact liée à l'adsorption du revêtement
et l'accumulation des produits de corrosion à la surface de
l'électrode. Inversement, à une densité de courant de 1,5
et 3 mA/cm2 on observe une diminution de Rtc et le
dépôt formé qui semble afficher une résistance
à l'agressivité du milieu est donc de médiocre nature
morphologique (structure, homogénéité) apte à
assurer son rôle de protection de l'acier.
73
Chapitre III
|
|
