Électrode palladium à hydrogène

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L'électrode palladium à hydrogène (notée Pd/H2) est l'une des électrodes de référence les plus utilisées en chimie analytique[1]. Ses caractéristiques sont pour la plupart similaires à celles de l'électrode normale à hydrogène (qui utilise, elle, du platine) ; cependant, le palladium a la capacité d'absorber des quantités importantes d'hydrogène[2],[3].

Fonctionnement de l'électrode[modifier | modifier le code]

Lorsque l'hydrogène est absorbé, deux phases peuvent coexister dans le palladium :

  • la phase alpha, où la concentration d'hydrogène est de moins de 0,025 atomes par atome de palladium ;
  • la phase bêta, où la concentration correspond à 0,6 atomes d'hydrogène par atome de palladium.

Le comportement électrochimique d'une électrode de palladium à l'équilibre avec des ions H3O+ (ion hydronium) en solution est similaire à celui du comportement du palladium en présence de dihydrogène :

\tfrac{1}{2} \mathrm{H}_2  = \mathrm{H}_{ads} = \mathrm{H}_{abs}

Par conséquent, l'équilibre est contrôlé dans un cas par la pression partielle du dihydrogène, dans l'autre par l'activité chimique des ions H+ dans la solution.

E=E^0 + {RT \over F}\ln {a_{\mathrm{H}^+} \over (p_{\mathrm{H}2})^{1/2}}

Quand le palladium est chargé électriquement par l'hydrogène, l'existence de deux phases se manifeste par un potentiel électrique constant d'environ +50 mV par rapport à l'électrode réversible à hydrogène. Ce potentiel est indépendant dans une large mesure de la quantité d'oxygène absorbé. Cette propriété a été utilisée pour fabriquer des électrodes de référence palladium-hydrogène ; le principal intérêt d'une telle électrode est que, contrairement à une électrode normale à hydrogène, elle ne nécessite pas de passage continu de dihydrogène gazeux dans la solution.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Operation principle of Pd/H2 reference electrode
  2. (en) A palladium-hydrogen probe electrode for use as a microreference electrode
  3. (en) Palladium-hydrogen electrodes for coulometric titration