Agents dépolarisants utilisés dans les piles

Lorsqu'une pile fonctionne, l'hydrogène s'accumule à la cathode. Au bout d'un moment, cela réduit l'efficacité de la pile. L'hydrogène doit être éliminé par un dépolarisant. Les principaux dépolarisants sont chimiques, généralement des agents oxydants. La dépolarisation électrochimique échange l'hydrogène contre un métal et produit de l'eau.

Réactions dans la pile

Chaque pile a une borne positive (cathode, souvent carbone) et une borne négative (anode, souvent zinc). Les deux bornes sont immergées et connectées par un électrolyte. En fonctionnement, la cathode donne des électrons à l'électrolyte (réduction chimique). L'anode accepte des électrons de l'électrolyte (oxydation chimique). La cathode attire les ions hydrogène qui s'y accumulent et gênent la cellule. Les agents dépolarisants réagissent avec l'hydrogène pour produire de l'eau.

Dioxyde de manganèse

C'est l'agent dépolarisant le plus courant aujourd'hui. Utilisé dans piles alcalines et piles zinc-charbon. Dans les piles zinc-charbon, il est mélangé à du chlorure de zinc et chlorure d'ammonium. Il participe aux réactions de réduction et d'oxydation ; ce sont ses propriétés d'oxydation qu'on exploite dans les piles sèches ordinaires.

Acide nitrique

Agent fort, très corrosif, incolore à l'état pur. Fort oxydant, utilisé pour de nombreux usages. Ses propriétés oxydantes sont exploitées comme dépolarisant dans l'élément Grove et l'élément Bunsen. Dans l'élément Grove, il produit des fumées de dioxyde d'azote dangereuses pour la santé, limitant son usage. L'élément Bunsen utilise une cathode en carbone au lieu de platine (Grove), mais produit aussi des fumées toxiques de dioxyde d'azote à cause de l'électrolyte acide nitrique.

Sels métalliques

Plusieurs sels métalliques servent d'agents dépolarisants. La réaction : les ions hydrogène déplacent le métal de son sel. Le métal se dépose sur la cathode, l'hydrogène forme de l'eau. Sels utilisés : oxyde d'argent (pile argent-oxyde), sulfate de cuivre (élément Daniell), sulfate de mercure (éléments Weston et Clark standards).