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CHAP. 9 – COURBES INTENSITÉ-POTENTIEL. PHÉNOMÈNES DE CORROSION
pour observer le passage du courant dans l’électrolyseur.
En pratique, les différences de potentiel appliquées sont comprises entre 3,2 V et
3,7 V. Il existe une contribution de la chute ohmique au terme de différence de
potentiel entre les deux électrodes.
4.4 Nécessité de purifier la solution de sulfate de zinc(II)
La solution de sulfate de zinc peut contenir un certain nombre d’impuretés. Nous
avons déjà vu au 4.1.2. qu’il était nécessaire d’éliminer les ions chlorure pour éviter
l’oxydation de l’électrode en plomb. Il peut exister en solution un certain nombre
d’ions métalliques, entre autres : Cd 2+ , Fe 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Pb 2+ , Mn 2+ , K + et Na + .
Afin de poursuivre notre analyse du système, nous prendrons les surtensions du 2.5.
en y ajoutant celle du cadmium (−1,1 V) et du plomb (−1,3 V).
a) Classification des impuretés métalliques
Elles sont réparties en trois classes :
• Classe I : Na + , K + , Mn 2+
• Classe II : Cd 2+ , Pb 2+
• Classe III : Fe 2+ , Ni 2+ , Cu 2+
La première classe est constituée de cations de potentiel standard très négatif. Les
éléments de la seconde classe sont des métaux sur lesquels la surtension de dégagement du dihydrogène est notablement plus négative que sur le zinc. La troisième
classe est constituée de métaux qui ont un comportement électrochimique proche de
celui du zinc.
b) Conséquence d’un dépôt métallique différent de celui de zinc
L’existence d’ions métalliques en solution présente un double risque pour l’opération
d’électrolyse.
• le but de l’opération d’électrolyse est d’obtenir du zinc métallique le plus pur possible et la présence d’impuretés est bien sûr néfaste ;
• il existe des métaux pour lesquels la surtension de dégagement du dihydrogène est
plus faible (moins négative) que pour le zinc : dans ce cas, l’apparition de ce métal
pourrait se traduire par une modification de comportement décisive à la cathode,
c’est à dire par la réduction du solvant. Dans ce cas, l’électrodéposition de zinc
métallique cesse.
c) Comportement des différentes impuretés métalliques
Impuretés de classe I
Elles ne sont pas électroréductibles ; elles ne peuvent se former à la cathode et ne
gênent pas l’obtention du zinc. Il n’est pas crucial de les éliminer de la solution à
CHAP. 9 – COURBES INTENSITÉ-POTENTIEL. PHÉNOMÈNES DE CORROSION
pour observer le passage du courant dans l’électrolyseur.
En pratique, les différences de potentiel appliquées sont comprises entre 3,2 V et
3,7 V. Il existe une contribution de la chute ohmique au terme de différence de
potentiel entre les deux électrodes.
4.4 Nécessité de purifier la solution de sulfate de zinc(II)
La solution de sulfate de zinc peut contenir un certain nombre d’impuretés. Nous
avons déjà vu au 4.1.2. qu’il était nécessaire d’éliminer les ions chlorure pour éviter
l’oxydation de l’électrode en plomb. Il peut exister en solution un certain nombre
d’ions métalliques, entre autres : Cd 2+ , Fe 2+ , Ni 2+ , Cu 2+ , Pb 2+ , Mn 2+ , K + et Na + .
Afin de poursuivre notre analyse du système, nous prendrons les surtensions du 2.5.
en y ajoutant celle du cadmium (−1,1 V) et du plomb (−1,3 V).
a) Classification des impuretés métalliques
Elles sont réparties en trois classes :
• Classe I : Na + , K + , Mn 2+
• Classe II : Cd 2+ , Pb 2+
• Classe III : Fe 2+ , Ni 2+ , Cu 2+
La première classe est constituée de cations de potentiel standard très négatif. Les
éléments de la seconde classe sont des métaux sur lesquels la surtension de dégagement du dihydrogène est notablement plus négative que sur le zinc. La troisième
classe est constituée de métaux qui ont un comportement électrochimique proche de
celui du zinc.
b) Conséquence d’un dépôt métallique différent de celui de zinc
L’existence d’ions métalliques en solution présente un double risque pour l’opération
d’électrolyse.
• le but de l’opération d’électrolyse est d’obtenir du zinc métallique le plus pur possible et la présence d’impuretés est bien sûr néfaste ;
• il existe des métaux pour lesquels la surtension de dégagement du dihydrogène est
plus faible (moins négative) que pour le zinc : dans ce cas, l’apparition de ce métal
pourrait se traduire par une modification de comportement décisive à la cathode,
c’est à dire par la réduction du solvant. Dans ce cas, l’électrodéposition de zinc
métallique cesse.
c) Comportement des différentes impuretés métalliques
Impuretés de classe I
Elles ne sont pas électroréductibles ; elles ne peuvent se former à la cathode et ne
gênent pas l’obtention du zinc. Il n’est pas crucial de les éliminer de la solution à