Définition
L' électrochimie est une science qui s'intéresse aux relations entre la chimie et l'électricité. Elle décrit les phénomènes chimiques couplés à des échanges réciproques d'énergie électrique.
De plus, l'électrochimie s'intéresse à des systèmes hétérogènes dont les deux extrémités sont des matériaux conducteurs électroniques. Un système électrochimique doit comporter au moins un conducteur ionique. Par exemple, une jonction PN entre deux semiconducteurs n'est pas du ressort de l'électrochimie.
Grands domaines d'applications
On classe généralement les applications industrielles de l'électrochimie dans 5 grandes catégories :
- L' électrosynthèse est parfois utilisé dans l'industrie chimique lourde au détriment d'une synthèse par voie thermique, les procédés d'électrosynthèse étant généralement plus facilement contrôlables et sélectifs.
Les principales matières premières produites par électrosynthèse sont : l'aluminium (env. 24 Mtonnes/an), le dichlore et la soude (env. 40 Mtonnes/an). On produit également en quantité moindre du difluor, du lithium, du sodium, du magnésium et du dihydrogène.
On rangera dans la même catégorie la purification de certains métaux par électroaffinage (notamment le cuivre, le zinc et l'aluminium).
- Les traitements de surface et la corrosion.
Les traitements de surface par voie électrochimique sont nombreux car l'électrochimie permet de bien contrôler la nature et la qualité du dépôt. Ce dépôt joue un rôle esthétique ou de protection contre la corrosion.
Les méthodes électrochimiques peuvent aussi servir à la restauration d'objets anciens.
- Le stockage et la conversion de l'énergie.
Piles et batteries sont des générateurs électrochimiques. Ce domaine est en pleine expansion : batteries pour téléphones protables, balladeurs, pacemakers... D'autre part, de nombreuses recherches sont aujourd'hui effectuées dans le domaine des piles à combustible.
- Méthodes d'analyse et de mesure.
Du fait de leur faible coût, on utilise de plus en plus de capteurs électrochimiques. Le plus simple d'entre eux est l'électrode à pH. Le plus utilisé est le capteur à dioxygène, notamment pour l'analyse des gazs de combustion.
Les capteurs électrochimiques ont aussi de nombreuses applications dans le domaine biomédical ou pour l'analyse de la pollution.
- Environnement et biologie.
Dans ce domaine en forte expansion, les techniques électrochimiques permettent la séparation (électrodialyse), la récupération, la concentration ou la destruction de certains éléments. Un exemple type d'application est le dessalement des eaux saumâtres par électrodialyse.
