Lien entre vitesse de déplacement des électrons et électrolyse

[Amator]

Bonsoir ,

Une réaction chimique de type électrolyse est directement dépendante du flux d’électrons.
Or, dans les conducteurs et je suppose dans l’eau aussi, la vitesse de déplacement des électrons est plutôt lente .
En appliquant un courant alternatif de fréquence suffisamment élevée par rapport a la vitesse de déplacement des électrons, est-il possible d’annuler toute réaction chimique dans une réaction chimique de type électrolyse?

Je n'arrive pas bien a clarifier ce qui est primordial dans cette réaction chimique qu'est l'electrolyse: la vitesse des électrons ou la vitesse d’établissement du courant ?

Par avance merci pour vos éclaircissements.
-----

[FC05]

En appliquant un courant alternatif de fréquence suffisamment élevée par rapport a la vitesse de déplacement des électrons, est-il possible d’annuler toute réaction chimique dans une réaction chimique de type électrolyse?

Oui, c'est d'ailleurs pour ça que les mesure de conductimétrie se font en alternatif.

[Amator]

Oui, c'est d'ailleurs pour ça que les mesure de conductimétrie se font en alternatif.

Ah OK , merci.

Lors d'un essai en alternatif, j'ai quand même eu un léger dégagement gazeux sur 2 électrodes.
les conditions étaient:
eau du robinet minéralisée
2 electrodes inox espacées de 2cm environ.
60V eff 50Hz
0.5A eff

A 30Veff je n'ai pas constaté de dégagement gazeux à l’œil .

Qu'est ce qui pourrait expliquer ce dégagement gazeux alors que j'utilisais de l'alternatif ?

[gts2]

La vitesse des électrons n'a pas grand chose à voir la dedans, et dans l'eau il n'y a pas d'électrons.
Ce qui vous intéresse ici, c'est le transitoire dans la solution du aux classiques migration, diffusion et convection des ions et molécules.
Le courant électronique s'adapte "instantanément".
Il faudrait avoir un ordre de grandeur du temps caractéristique tau et prendre f>>1/tau.

Dans les mesures conductimétriques, les ddp sont suffisamment faibles pour qu'il n'y ait pas d'électrolyse, on travaille en alternatif pour se débarrasser des problèmes liés aux capacités d'électrode.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Qu'est ce qui pourrait expliquer ce dégagement gazeux alors que j'utilisais de l'alternatif ?

C'est l'électrolyse de l'eau.

[Amator]

OK, merci tout commence à s’éclaircir.

Pour mesurer ce tau, suffit-il de mesurer le courant en temporel (ce que je peux faire),
ou faut il mesurer le dégagement gazeux en temporel ( ce qui me semble hors de ma porté d’amateur) ?

[gts2]

Il vaudrait mieux déplacer la discussion en chimie pour avoir davantage de réponses ?

[Amator]

Ce sujet est un approfondissement d'un point soulevé dans un sujet qui est en chimie :
https://forums.futura-sciences.com/c...u-robinet.html

l'aspect "temps d'établissement de la réaction" n'a pas suscité beaucoup d’enthousiasme. peut être faudrait il ouvrir la bas un sujet spécifique ?

Le bon sens me fait penser que le temps d’établissement de la réaction se voit directement dans le courant mais comme intervient de la chimie mystérieuse (pour moi), je ne suis pas sûr.

[gts2]

OK, j'ai vu le sujet.

Le courant est une bonne image de la réaction, mais il faudrait pouvoir faire varier la fréquence, il suffit de travailler avec une tension de disons 2V.

[Amator]

il faudrait pouvoir faire varier la fréquence, il suffit de travailler avec une tension de disons 2V.

Ça, ce n'est pas un souci pour moi , surtout à ce niveau de tension.
Je testerai ça.
A+

[FC05]

La vitesse des électrons n'a pas grand chose à voir la dedans, et dans l'eau il n'y a pas d'électrons.
Ce qui vous intéresse ici, c'est le transitoire dans la solution du aux classiques migration, diffusion et convection des ions et molécules.
Le courant électronique s'adapte "instantanément".
Il faudrait avoir un ordre de grandeur du temps caractéristique tau et prendre f>>1/tau.

Dans les mesures conductimétriques, les ddp sont suffisamment faibles pour qu'il n'y ait pas d'électrolyse, on travaille en alternatif pour se débarrasser des problèmes liés aux capacités d'électrode.

Oui pour la vitesse des électrons, j'avais mal lu et pensé aux ions.

Et effectivement il faut travailler en tension faible, j'ai vu du 60 V traîner ...
Il faut à tout prix éviter les réactions électrochimiques qui induisent des tensions parasites.

[Amator]

Et effectivement il faut travailler en tension faible, j'ai vu du 60 V traîner ...

Oui c’était un test, pour voir les limites de "l'alternatif ne fait pas d’électrolyse".

Il faut à tout prix éviter les réactions électrochimiques qui induisent des tensions parasites.

Je ne vois pas de quelles tensions parasites il pourrait être question ?

[FC05]

Si tu fais une électrolyse, c'est comme quand tu charges une pile, il apparaît une tension qui "sert" à faire la réaction.

Donc tu n'as plus U = RI mais U = E+RI, E étant le potentiel qui sert à la charge et qui dépend des réactions mises en jeu et de la nature des électrodes.

[Amator]

Merci des précisions.

J’ai tenté des mesures sur ma cellule :

Oscilloscope avec 2 sondes identiques, calibrées.
Eau du robinet
2 électrodes inox espacées de 2cm
signal sinus, à 2Vpp et 20Vpp, résultat identique.
Un générateur de fréquence d’impédance de sortie quasi nulle, environ 0.5 Ohm (Bufferisé).
Une résistance de 1 Ohm entre la cellule et la masse, pour mesurer le courant.
La cellule réagit comme une capa et mon circuit comme un RC dérivateur.

Le déphasage entre la tension et le courant commence à varier vers la dizaine de MHz….
Le courant devient en avance de phase sur la tension.

Ma cellule est de petite surface et je pense que je mesure simplement la capa de la cellule mais pas le temps de démarrage de l’électrolyse.

[Amator]

A la réflexion, la réaction d’électrolyse démarre dès le passage du courant, par conséquent "instantanément".
Il n'y a pas de fréquence qui permettrait d'annuler la réaction.