Chimie des solides
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La consequence de ce processus d'oxydoreduction des ions cuivre est
qu'en regime stationnaire, seuls les electrons peuvent etre echanges et
qu'il apparait un gradient de composition dans le barreau de cuivre. Pour
eviter 1'apparition de ce gradient de composition, on place, a chaque
extremite du barreau, un bloc de cuivre metal (figure 13.11a). La mesure
de la conductivity se fait par 1'intermediaire de deux electrodes de platine. A chacune des extremites du barreau, la presence de cuivre metal
impose un equilibre Cu-Cu 2 O, done une stoechiometrie constante. Les
electrodes peuvent alors echanger non seulement des electrons avec
Cu 2 O, mais aussi des ions Cu
+ qui sont transporters dans le barreau en
sens contraire des electrons. Du cuivre passe ainsi d'une electrode
a 1'autre.
b) Mesure a pression d'oxygene constante
Une autre approche consiste a effectuer ce type de mesure sous P 02 =
constante. Dans ces conditions, le potentiel chimique de 1'oxygene ainsi
que la composition O/Cu, sont constants. Les electrodes vont alors
echanger non seulement des electrons mais aussi de 1'oxygene. Ces
processus sont schematises sur la figure IS.ll.b :
- a droite, 1'oxyde cuivreux perd des ions O
2 ~ qui liberent de
1'oxygene gazeux, tandis que les electrons sortent par le fil de
platine de conduction. Les ions Cu
+ vont alors circuler de la droite
vers la gauche ;
- a gauche, 1'oxygene excedentaire, provenant de 1'electrode de
droite par 1'intermediaire de la phase gazeuse, donne naissance a
des ions O
2 ~ qui vont reformer Cu 2 O avec les ions Cu
+ circulant
dans le barreau.
Dans ces deux cas, on peut determiner la conductivity de 1'echantillon
a partir du courant et de la difference de potentiel mesuree entre deux
points de la phase solide.
2 Mesure des conduct!vites partielles
En general, on mesure 1'une ou 1'autre des conductivites, ionique ou
electronique, dans le cas ou il n'y a que deux types de porteurs, en
empechant la circulation de 1'un des porteurs a 1'aide d'electrodes dites
bloquantes. Ainsi, les metaux sont des electrodes bloquantes pour les
ions, tandis que les electrolytes solides sont des electrodes bloquantes
pour les electrons.
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La consequence de ce processus d'oxydoreduction des ions cuivre est
qu'en regime stationnaire, seuls les electrons peuvent etre echanges et
qu'il apparait un gradient de composition dans le barreau de cuivre. Pour
eviter 1'apparition de ce gradient de composition, on place, a chaque
extremite du barreau, un bloc de cuivre metal (figure 13.11a). La mesure
de la conductivity se fait par 1'intermediaire de deux electrodes de platine. A chacune des extremites du barreau, la presence de cuivre metal
impose un equilibre Cu-Cu 2 O, done une stoechiometrie constante. Les
electrodes peuvent alors echanger non seulement des electrons avec
Cu 2 O, mais aussi des ions Cu
+ qui sont transporters dans le barreau en
sens contraire des electrons. Du cuivre passe ainsi d'une electrode
a 1'autre.
b) Mesure a pression d'oxygene constante
Une autre approche consiste a effectuer ce type de mesure sous P 02 =
constante. Dans ces conditions, le potentiel chimique de 1'oxygene ainsi
que la composition O/Cu, sont constants. Les electrodes vont alors
echanger non seulement des electrons mais aussi de 1'oxygene. Ces
processus sont schematises sur la figure IS.ll.b :
- a droite, 1'oxyde cuivreux perd des ions O
2 ~ qui liberent de
1'oxygene gazeux, tandis que les electrons sortent par le fil de
platine de conduction. Les ions Cu
+ vont alors circuler de la droite
vers la gauche ;
- a gauche, 1'oxygene excedentaire, provenant de 1'electrode de
droite par 1'intermediaire de la phase gazeuse, donne naissance a
des ions O
2 ~ qui vont reformer Cu 2 O avec les ions Cu
+ circulant
dans le barreau.
Dans ces deux cas, on peut determiner la conductivity de 1'echantillon
a partir du courant et de la difference de potentiel mesuree entre deux
points de la phase solide.
2 Mesure des conduct!vites partielles
En general, on mesure 1'une ou 1'autre des conductivites, ionique ou
electronique, dans le cas ou il n'y a que deux types de porteurs, en
empechant la circulation de 1'un des porteurs a 1'aide d'electrodes dites
bloquantes. Ainsi, les metaux sont des electrodes bloquantes pour les
ions, tandis que les electrolytes solides sont des electrodes bloquantes
pour les electrons.