Pots poreux non polarisables

L’électrode non polarisable est conçue pour la mise à la terre des lignes de réception lors de levés géophysiques utilisant des méthodes telles que le Potentiel Spontané (SP), la Polarisation Induite (IP) et la Sondage Magnétotellurique (MT). Elle est également utilisée pour mesurer les courants vagabonds et les potentiels d’électrodes, en servant d’électrode de référence.

La nouvelle conception permet de vérifier le niveau de solution sans ouvrir le bouchon. Celui-ci est désormais équipé d’une connexion vissée sécurisée, ce qui permet également d’y fixer un bâton télescopique – transformant ainsi l’électrode en électrode de référence portable ou en électrode non polarisable pour les mesures en milieu aquatique.

Nous fabriquons également des électrodes non polarisables au chlorure de plomb sans entretien, ainsi que des modèles d’hiver avec un électrolyte basse température garantissant un fonctionnement fiable jusqu’à –25 °C.

Un peu de théorie

Ce qui distingue les électrodes non polarisables, c’est leur potentiel d’électrode faible et stable. Cette stabilité provient de l’interaction de la tige de cuivre avec le sol – à travers d’un milieu ionique qui crée un système électrochimique équilibré. Le potentiel global de l’électrode comprend :

• Le potentiel d’électrode du métal dans l’électrolyte (la différence de potentiel à l’interface électrolyte/céramique)
• Le potentiel de diffusion (la différence de potentiel à l’interface céramique/sol)

Pour maintenir ces potentiels faibles et stables, toutes les électrodes d’un système doivent être identiques et utilisées dans des conditions similaires – en particulier en ce qui concerne la température. La stabilité dépend à la fois du potentiel d’électrode et de l’effet combiné des potentiels de membrane et de diffusion. C’est pourquoi il est important de garder les tiges de cuivre propres et exemptes d’oxydation, ainsi que les parties céramiques intactes et non endommagées.

La partie supérieure du corps de l’électrode est recouverte d’une glaçure afin d’éviter tout contact électrique accidentel avec l’électrolyte et de ralentir l’évaporation. L’extrémité supérieure de la tige de cuivre comporte une douille pour un connecteur unipolaire. La partie de la tige immergée dans l’électrolyte est hémisphérique et polie, tandis que le reste est noyé dans un bouchon en polyuréthane pour la protéger de l’oxydation.

Directives d’utilisation et d’entretien de l’électrode

Pour préparer l’électrolyte, utilisez une solution saturée de sulfate de cuivre (CuSO₄). Si l’eau distillée n’est pas disponible, il est possible d’utiliser de l’eau de neige bouillie, de l’eau de pluie ou de l’eau déminéralisée. Toutes les électrodes doivent être remplies simultanément avec le même lot d’électrolyte préparé. De plus, une petite quantité de cristaux de sulfate de cuivre propres et fins doit être ajoutée dans chaque électrode. Une fois remplies, les électrodes doivent être placées dans un sol humide ou dans un récipient rempli de sable mouillé et laissées en conditionnement pendant au moins deux heures.

Pour améliorer la consistance de l’électrolyte, des agents épaississants peuvent être ajoutés. Vous trouverez ci-dessous une liste d’additifs recommandés ainsi que leurs concentrations suggérées :

Avant de commencer les mesures, il est essentiel de mesurer la différence de potentiel entre les électrodes placées à proximité l’une de l’autre dans un sol humide. La différence de potentiel entre la paire d'électrodes de mesure doit rester stable dans le temps et ne pas dépasser ±2 mV. Si les électrodes ne respectent pas cette exigence, les actions correctives suivantes doivent être entreprises :

• Polir la surface de travail des tiges de cuivre à l’aide d’un tissu abrasif.
• Remplacer la partie poreuse de l’électrode (pot), si nécessaire.

Si le polissage des surfaces hémisphériques ne réduit pas suffisamment la différence de potentiel entre les tiges de cuivre, les surfaces de travail peuvent être revêtues d’une couche de cuivre électrolytique par galvanoplastie. Lors de l’utilisation, il est essentiel de surveiller régulièrement la différence de potentiel entre les électrodes et de prendre les mesures appropriées pour garantir leur bon fonctionnement. Les directives suivantes doivent être respectées :

• Veiller à ce que le niveau d’électrolyte dans la partie céramique reste en permanence au-dessus de la surface de travail de la tige de cuivre.
• Maintenir, dans la mesure du possible, des conditions de température identiques pour les deux électrodes. Une différence de température d’à peine 1 °C entre les électrodes peut entraîner une différence de potentiel d’environ 1 mV.
• Garder la partie supérieure de l’électrode, en particulier le dessus du couvercle, propre et parfaitement sèche en tout temps.

Lors de l’utilisation, les électrodes doivent être placées dans des trous remplis de sol ameubli afin d’assurer un contact complet entre la surface en céramique et le sol environnant. Pendant les interruptions de mesure, les électrodes doivent être placées côte à côte et reliées par un fil.

Important : Les électrodes ne doivent jamais être stockées avec de la solution de sulfate de cuivre à l’intérieur. Après la fin des mesures ou avant une période prolongée de non-utilisation, la solution doit être éliminée et le rebord ainsi que le pot soigneusement rincés. Le pot doit ensuite être immergé dans de l’eau potable pendant 1 à 2 jours, avec des changements d’eau réguliers, puis séché.

Ce processus de trempage et de rinçage est essentiel pour éliminer les résidus de sulfate de cuivre. S’il reste dans les pores de la céramique, le sulfate de cuivre peut cristalliser et dégrader le matériau – augmentant d’abord sa perméabilité, puis provoquant des dommages physiques. La cristallisation peut également compromettre l’étanchéité entre la tige de cuivre et le couvercle en caoutchouc. De plus, avant un stockage de longue durée, il est recommandé de lubrifier la surface du couvercle en contact avec d’autres surfaces à l’aide d’une graisse à base de silicone afin de prévenir l’usure.

Ces électrodes sont couramment utilisées dans l’exploration minière, la géologie de l’ingénieur, l’hydrogéologie, l’archéologie et diverses applications géotechniques.

• Pot céramique de l’électrode
• Couvercle en plastique avec électrode en cuivre intégrée

• Tige télescopique avec rebord en plastique et électrode en cuivre intégrée