Spectroscopie d'impédance électrochimique appliquée à l'étude de la corrosion

Electrochemical Impedance spectroscopy applied to the corrosion study

UPR 15 du CNRS "Laboratoire Interfaces et Systèmes Électrochimiques (LISE)", UPMC Univ. Paris 06, Case 133, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France

Reçu : 16 Juin 2008
Accepté : 25 Juin 2008

Résumé

Nous allons présenter différentes applications de la spectroscopie d'impédance électrochimique réalisées depuis 40 ans. Au début de cette longue histoire, l'emploi de signaux alternatifs était destiné à remplacer la méthode stationnaire dite de Stern et Geary, c'est-à-dire la mesure de la résistance de polarisation. Cependant, rapidement nous avons constaté que le spectre d'impédance contenait plusieurs informations sur les phénomènes se déroulant à l'interface métal | électrolyte. Ils se manifestent par une constante de temps propre à chaque processus, donc généralement distinguables par une analyse en fréquence. Après avoir présenté la différence majeure entre la méthode stationnaire et la méthode d'impédance dans l'étude de la corrosion à la fois en termes de compréhension des mécanismes et de prévision de sa vitesse, nous aborderons plusieurs applications de cette dernière méthode : la résistance d'électrolyte, l'effet protecteur d'inhibiteurs organiques et la protection de bronzes archéologiques recouverts de patine.

Abstract

Various applications of the Electrochemical Impedance Spectroscopy over the last 40 years are described. At the beginning of this long history, ac signal has been used simply to determine steady state entity, the polarisation resistance to apply Stern–Geary method. However, it was remarked immediately that the impedance spectrum contains many useful information on the processes taking place at the corroding interface. These processes are revealed by a specific time-constant for each phenomenon, therefore they can be distinguished by analysing the impedance spectrum in the frequency domain. After describing the main difference between the steady-state and impedance methods for the corrosion investigation for the understanding of corrosion mechanism as well as the estimation of corrosion rate, we will show several aspects of the latter method: Electrolyte resistance, protective effect of corrosion inhibitor and the protection of bronze archaeological artefacts covered with patina.