The evolution of electrochemistry: from the Volta cell to nanotechnologies;L'évolution de l'électrochimie the evolution of electrochemistry: From the Volta cell to nanotechnologies

Actualite Chimique

Volumn , Issue 327-328, 2009, Pages 10-26

  Trémillon, Bernard ^a  

^a NONE   (France)

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Analytical electrochemistry; Applications; Batteries; Electrochemistry; Electrolytes; History of science; Kinetic; Polarography; Volta cell

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EID: 63449103408     PISSN: 01519093     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Review

References (24)

1. Auguste Comte, dans son Cours de Philosophie Positive (1830-1842).
2. Pour une plus ample connaissance sur cet aspect historique et épistémologique, je recommande la consultation de I'ouvrage de Pierre Bianco intitulé De la pile de Volta a la conquéte de I'espace - Deux siécles d'electrochimie, paru en 1998 et édité par les Publications de I'Université de Provence, auquel je me suis permis d'emprunter quelques-uns des elements historiques qui suivent.
3. Le terme créé par Faraday est, en anglais, electrolysis, qui fut traduit en français d'abord par électrolysation, avant de devenir électrolyse en 1856.
4. Notons au passage que si le verbe oxyder fut introduit dés 1787 (mais avec un / á la place du y) par Guyton de Morveau pour désigner le passage d'un métal á I'état d'oxyde, et les dérivés de ce verbe, oxydation, oxydable, oxydant (comme adjectif) entre 1789 et 1791, le mot oxydant n'a ete utilise comme substantif qu'a partir de 1874. L'adjectif réducteur, qualifiant en chimie ce qui a la propriété de ramener certains corps á un degre d'oxydation inférieur, a été introduit en 1835 seulement, tandis que le substantif et les mots réduction, oxydoréduction, oxydoréducteur, datent de 1904 (d'apres le Dictionnaire Historique de la Langue Frangaise, Le Robert, sous la direction d'Alain Rey).
5. e principe de la thermodynamique (1904). II recut le prix Nobel de chimie en 1920 pour I'ensemble de ses travaux de thermodynamique.
6. Le diaphragme poreux séparant les deux compartiments d'électrolytes était au départ constitué par du gosier ou de la vessie de bceuf, remplacés ensuite par une plaque de faïence non vernissée donc poreuse.
7. e siécle, de nombreux autres dispositifs de pile ont vu le jour et ont été commercialisés.
8. semble que la propriete de solubilisation de I'alumine dans la cryolithe fondue avait été observee en premier par Henri Sainte-Claire Deville.
9. Alusuisse a ete reprise il y a quelques années par la société canadienne Alcan, qui absorba peu aprés Péchiney. Á propos du refus par Péchiney d'acquérir le brevet de Héroult, on raconte I'anecdote suivante. Recevant Héroult dans sa propriété du sud de la France, Alfred Rangod, alias Péchiney (le nom de son beau-pére qu'il avait accole á son propre nom), directeur général de la société Pechiney de 1877 á 1916, a priori peu interessé par la proposition de Héroult, proposa á celui-ci de jouer avec lui I'achat du brevet au billard. Excellent joueur de billard (fraņais), Péchiney se sentait sûr de gagner, ce qui arriva et Héroult dut repartir avec son brevet. que Péchiney dut acquérir ultérieurement.
10. Depuis déjá longtemps, il était supposé que le courant électrique est de nature corpusculaire. George Johnstone Stoney en avait émis I'hypothéseen 1874 et avait proposé en 1894denommer « electron » (du mot grec signifiant ambre) la charge électrique (négative) élémentaire. Mais I'existence de cette particule fut effectivement prouvee en 1897 par les experiences du physicien anglais Joseph John Thomson (1856-1940, prix Nobel en 1906) et la valeur de la charge de I'électron déterminée en 1908 par le physicien américain Robert A. Millikan (1868-1953, prix Nobel en 1923).
11. La relation etablie, différente de I'équation de Butler-Volmer, permet néanmoins de retrouver celle-ci, mais seulement dans des conditions d'approximation valables pour les faibles valeurs du surpotentiel.
12. Adolf Fick, physiologiste allemand (1829-1901), qui établit empiriquement ses lois en 1855.
13. La notion de pH a été introduite en 1909 par le chimiste danois Søren Sørensen (1868-1939).
14. Pour que le courant soit correctement stationnaire, la Vitesse de variation du potentiel ne doit pas étre trap élevée. Notons encore que I'épaisseur de la couche-limite de Nernst á la surface de la microélectrode rotative est de I'ordre d'une dizaine de microns.
15. Á noter la contribution importante du point de vue instrumental de la société lyonnaise Tacussel dans la fourniture aux expérimentateurs de matériel électrochimique performant, notamment en etant la premiére société au monde á produire commercialement des potentiostats pilotés pour tracer les voltamperográmmes.
16. Un certain nombre d'électrochimistes francophones utilisent couramment les termes de « voltammetrie » et de « voltammogrammes » (avec deux m), dérivés directement des termes anglais « voltammetry» et « voltammograms ». Ces désignations paraissent incorrectes car le mot anglais « ammeter» correspond au francais « amperemétre » (et non « ammétre » !).
17. Le terme « reversible » est utilise« ici dans le sens de« pouvant donner lieu a« la reaction en sens inverse» et non dans le sens thermodynamique.
18. Dans ce domaine, il faut signaler la contribution essentielle de Jean-Michel Savéant et de son équipe, á Paris, á I'édification de I'électrochimie organique, en établissant, par la théorie et I'expérience, les moyens d'analyser les processus réactionnels de la chimie organique réalisés électrochimiquement. Durant toute la période des années 1970 et 80, une«ecole» d'électrochimie organique s'est constituée en France notamment grâce a d'éminents chercheurs comme, outre J.-M. Savéant, Georges Cauquis á Grenoble, Jacques Simonet á Rennes, Étienne Laviron á Dijon, Jacques Périchon á Thiais...
19. D'autres methodes que celles citées ici, correspondant á d'autres modes d'obtention de caractéristiques faisant intervenir un courant d'électrolyse et le potentiel d'électrode, ont été introduites notamment en vue de I'exploitation a des fins d'analyse chimique, mais n'ont pas survécu au développement d'autres methodes analytiques plus performantes.
20. Parmi les pionniers de cette méthodologie, il faut citer I. Epelboin et son équipe, á Paris.
21. Jean-Robert Argand (1768-1822), mathématicien franco-suisse qui introduisit le premier en 1806 I'interpretation géométrique des nombres complexes; Harry Nyquist (1889-1976), physicien américain d'origine suédoise.
22. Faraday avait supposé que la dissociation des électrolytes forts en solution en ions libres résultait du passage du courant électrique. C'est Arrhenius qui posa I'hypothése, quasiment inadmissible pour la plupart de ses contemporains, que cette dissociation existait dés la dissolution, m§me en I'absence de courant electrique.
23. La définition de Brønsted-Lowry connut elle aussi des résistances á I'adoption et, dans I'enseignement secondaire et universitaire fraņais, I'ancienne définition d'Arrhenius continua d'être enseignee jusqu'apres la fin de la Seconde Guerre mondiale. On doit a Gaston Chariot (1904-1994) d'avoir introduit en France la définition moderne des systémes acide-base, comme la notion générate de couple accepteur-donneur de particules variées, et rendu incontournable son utilisation (par son enseignement et ses ouvrages, á partir des années 1940).
24. Parmi les membres fondateurs : le Beige Marcel Pourbaix, les Fraņais Gaston Chariot et Gabriel Valensi, le Britannique J.O'M. Bockris, les Américains d'origine beige Paul Delahay et Pierre Van Rysselberghe, I'ltalien Roberto Piontelli, le Tchecoslovaque Jaroslav Heyrovsky.