Anode

L'anode d'un appareil passif parcouru par un courant continu est l'électrode où, en sens conventionnel, entre le courant (en courant électronique, électrode d'où sortent les électrons). Par exemple, pour une diode, c'est l'électrode reliée au pôle positif du générateur ; pour une pile électrique faisant office de générateur, c'est l'électrode négative.

Dans une électrolyse active en chimie, avec fourniture d'énergie électrique, l'anode est par définition là où sont contraints (par le champ électrique) de se diriger les ions négatifs ou anions[1].

En chimie
Principe de fonctionnement d'une anode de zinc

L'anode est l'électrode où a lieu une réaction électrochimique d'oxydation (perte d'électrons) par opposition à la cathode où se produit une réaction électrochimique de réduction (gain d'électrons).

  • Il peut s'agir du pôle négatif (-) dans une pile électrique (élément actif) qui débite.
  • En revanche, dans le cas d'un électrolyseur (élément passif), l'anode est reliée au pôle positif du générateur extérieur. C'est donc le pôle positif (+) de l'électrolyseur.
  • Dans un accumulateur, ces rôles s'inversent selon que l'appareil débite (actif) ou se charge (passif). Lorsque l'accumulateur est en décharge, l'électrode négative fonctionne en anode et la positive en cathode. Lorsque l'accumulateur est en charge, l'électrode négative fonctionne en cathode et la positive en anode.
Décharge/charge d'un accumulateur, positive et négative vs. anode et cathode.
  • Dans le cas de la production de l'aluminium, une anode est également appelée ensemble anodique[2].
  • Il peut également s'agir d'un dispositif protégeant contre la corrosion une structure métallique en contact avec un fluide en mouvement (coque de navire, canalisation enterrée, ...) : protection cathodique et anode sacrificielle.

En physique
Schéma d'une lampe à décharge montrant les rayons anodiques passant à travers la cathode perforée.

Dans une lampe à décharge, les ions positifs ou cations, issus de l'ionisation par la décharge des atomes du gaz, vont de l'anode vers la cathode. Si cette dernière est ajourée, ils peuvent passer outre sous la forme de rayons canaux semblant provenir de l'anode, d'où le nom qui leur est également donné de rayons anodiques.

Étymologie

Ce terme fut créé en 1834 à partir du grec ἄνοδος (anodos c-à-d ascension, voie (odos) vers le haut (préfixe ana-)) par William Whewell à qui Michael Faraday avait demandé[3] quelques nouveaux noms nécessaires pour publier l'un de ses travaux sur l'électrolyse, processus récemment découvert. Dans cette publication[4],[5], Faraday explique que lorsqu'une cellule électrolytique est orientée pour que le courant électrique traverse le « corps qui se décompose » (électrolyte) de l'est vers l'ouest, ou, pour soulager la mémoire, de la façon dont le soleil semble se déplacer, l'anode est celle par laquelle le courant entre dans l'électrolyte, du côté est : « ano vers le haut, odos un chemin ; la façon dont le soleil se lève ».

L'utilisation de l'est pour décrire le chemin entrant (plus précisément qui entre → est → le soleil qui se lève → vers le haut) peut sembler artificiel. Auparavant, Faraday avait utilisé le mot « eisode », plus transparent (la porte par laquelle le courant entre). Il choisit d'utiliser « l'électrode de l'est » (d'autres candidations : « eastode », « oriode », « anatolode ») pour immuniser sa définition à un éventuel changement ultérieur du sens conventionnel du courant électrique, dont la nature exacte n'était pas connue à l'époque. La référence qu'il utilisait était donc la direction du champ magnétique terrestre qu'on tenait pour immuable à l'époque.

Notes
  1. Les électro-chimistes rappellent souvent de façon mnémotechnique dans les cas simples qu'il s'agit de la voie (hôdos en grec, suffixe ode) forcée des anions (préfixe an(o)). Les électrons produits par la réaction d'oxydation des anions ou, d'une manière générale, des composés les plus facilement oxydables sont évacués par l'anode vers le circuit, atténuant l'effet de résistance global du mélange électrolysé.
  2. (fr) Site perso sur les ensembles anodiques
  3. (en) S. Ross, « Faraday Consults the Scholars : The Origins of the Terms of Electrochemistry », Notes and Records of the Royal Society of London (1938-1996), vol. 16, no 2, 1961, p. 187-220 ; The Origin of the Termes of Electrochemistry, consulté le 22 décembre 2006.
  4. Michael Faraday, Experimental Researches in Electricity. Seventh Series, Philosophical Transactions of the Royal Society of London (1776-1886), vol. 124, , p. 77 ; Experimental Researchesin Electricity, consulté le 27 décembre 2006 (Faraday y présente les mots électrode, anode, cathode, anion, cation, électrolyte, électrolyse)
  5. Michael Faraday, Experimental Researches in Electricity, vol. 1, 1849 ; réédition des séries 1 à 14, accessible librement via le projet Gutenberg.org : Michael Faraday, Experimental Researches in Electricity, vol. 1 - Project Gutenberg, consulté le 11 janvier 2007.

Voir aussi
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