Etudes électrochimiques et spectroscopiques de la surface d'objets métalliques en vue d'une restauration

Abstract

Le travail de cette thèse, intitulée "Etudes Electrochimiques et Spectroscopiques de la Surface d'Objets Métalliques en vue d'une Restauration" est consacré à l’étude et à l’analyse de surfaces de quelques pièces monnaie archéologiques, datant de l’époque Numide (environ 200 ans avant J. C.) et à leur restauration tout en conservant toutes les informations qu’elles portent. Les analyses ont été effectuées au moyen de la microscopie électronique à balayage couplée à l’EDS, la fluorescence X, la diffraction des rayons X et la spectroscopie Raman. Les résultats montrent que les matrices sont, pour la majorité des pièces étudiées, en plomb. L’hydrocérusite (Pb3(CO3)2(OH)2) et des oxydes de plomb sont les produits de corrosion les plus fréquemment trouvés sur les pièces de monnaie analysées. La connaissance du potentiel de réduction des produits de corrosion est primordiale pour une action appropriée dans le processus de restauration électrochimique. Les études électrochimiques effectuées, montrent que la transformation des produits de corrosion du plomb en plomb métallique est possible dans un bain électrolytique carbonaté. Les potentiels de réduction ont été déterminés par voltammétrie cyclique et corroborés par des mesures potentiostatiques. Tous les tests ont été effectués dans une cellule électrochimique à trois électrodes connectées à un potentiostat piloté par ordinateur. Cette étude à permis de constater, en particulier que : • Tous les composés de plomb étudiés peuvent donner une réaction cathodique à partir de -0,90 V/ECS et, à des potentiels plus négatifs, tous les oxydes et les carbonates étudiés peuvent être transformés en plomb métallique. • La principale réaction anodique est la transformation des oxydes de plomb (II) et des carbonates de plomb en oxyde de plomb (IV). La réduction électrochimique de la cérusite, l’hydrocérusite, l’oxyde de plomb (II) et le dioxyde de plomb (β-PbO2), à l’aide d’une électrode de graphite imprégné de paraffine (PIGE), a été effectuée dans une solution électrolytique de carbonate de sodium 0,5 M. Les résultats des travaux réalisés montrent que la réduction des produits de corrosion est obtenue à un potentiel bien choisi et la réduction électrochimique est avérée la méthode de choix pour traiter les pièces sans qu’elles perdent les informations qu’elles portent et sans qu’elles soient abimées. Le procédé consiste à réduire le métal oxydé, qui se trouve sur la surface en vue de consolider l’objet fragilisé par la corrosion d’une part, et de renverser les produits de corrosion en métal (sans perte de ce dernier), d’autre part.