Cours 4. Phénomène interfaciaux Flashcards
Qu’est-ce qu’une interface?
Lorsque deux phases existent ensemble, la frontière entre les deux est appelée interface ( phase solide, liquide ou gazeuse)
Pourquoi peut-on affirmer que les interfaces forment une phase interfaciale?
Car les propriétés des molécules formant les interfaces sont suffisamment différentes des molécules même de chacune des phases
Que forme:
- Un solide dans un liquide?
- Un liquide dans un liquide?
- Un gaz dans un liquide?
- Dispersions, suspensions
- Émulsions
- Mousses
Existe-il une interface entre deux gaz?
Non
Comment classifie-t-on une interface entre 2 solides?
Particules de poudre
Expliquez les forces d’attraction subies par les molécules situées à la surface de séparation d’une interface liquide
(liquide/gaz)
Elles sont soumises à 2 forces d attraction inégales provenant:
• des nombreuses molécules de la phase liquide
• des quelques molécules de la phase gazeuse
Qu’est-ce qui cause la tension superficielle à la surface d’un liquide?
Les quelques molécules dispersées dans la phase gazeuse sont incapables de compenser les forces d’attraction des molécules situées à l intérieur du liquide.
Tout liquide subit donc une contraction spontanée qui crée une tension à sa surface.
Quelles sont les unités de la tension superficielle?
force/unité de longueur = dyne/cm
***1 Newton = 100 000 dynes
Qu’est-ce que la tension interfaciale?
La force qui s’exerce à la surface de séparation entre deux phases non miscibles
Quels sont les 3 cas possibles de tension interfaciale?
- 2 liquides γLL,
- 2 solides γSS
- à l’interface liquide solide γLS
Pour quels cas est-ce que le terme tension de surface est-il utilisé? (2)
- liquide-vapeur γLV
* solide-vapeur γSV
Généralement les tensions interfaciales sont plus _____ que les tensions de surface
Faibles
Existe-t-il une tension interfaciale entre deux liquides complètements miscibles?
Non
Nommez une mesure alternative de la tension de surface
Écart des pressions de part et d’autre d’une interface incurvée
Vrai ou faux?
La pression à l’intérieur d’une bulle de savon est toujours supérieure à la pression extérieure
Vrai
La tension de surface engendre une compression qui augmente la pression inérieure
Nommez deux moyens de mesurer la tension superficielle et interfaciale
- Montée capillaire
* Anneau de DuNoüy (méthode de la lame immergée)
Expliquez le mécanisme de la montée capillaire
On plonge un capillaire dans un bécher rempli de liquide, la quantité de liquide qui monte dans le capillaire est représentative de la tension brisée par celui-ci
(la hauteur est représentative de l’É emmagasinée).
Le liquide monte dans le capillaire car la force d’adhésion entre le liquide et la paroi du capillaire est plus _____ que la force de cohésion intermoléculaire du liquide
Grande
Lorsque la montée capillaire est terminée, la pression dans le liquide sous le ménisque est plus _____ que celle à l’extérieur du capillaire
Faible
Expliquez la méthode de la lame immergée
On plonge une lame en métal dans un liquide puis on l’amène le plus près possible de l’interface. On lève la lame jusqu’à temps que le liquide la laisse tomber (le liquide a tendance à suivre la lame). On prends la mesure à ce moment.
Qu’est-ce que le coefficient d’étalement (S)?
Quand une substance comme de l’huile est placée à la
surface de l’eau, elle s’étale comme un film si:
la force d’adhésion entre les molécules d’huile et les molécules d’eau est plus grande que les forces de cohésion entre les molécules d’huile
Qu’est ce que le travail d’adhésion?
Énergie fournie pour briser l’attraction entre des molécules différentes
Qu’est ce que le travail de cohésion?
Énergie fournie pour séparer les molécules du liquide qui s’étale
Que se passe-t-il lorsque le coefficient d’étalement est:
- Négatif?
- Positif?
- Le liquide forme des globules à la surface, il ne s’étale pas
- Le liquide s’étale à la surface de l’autre
Vrai ou faux?
La présence de groupements apolaires favorise l’étalement
Faux
La présence de groupements polaires favorise l’étalement
- Qu’est-ce que l’adsorption?
2. À quoi est-ce que ça sert?
- Répartition de molécules à l’interface de liquides ou de solides
- Pour:
• Baisser la tension de surface ou la tension interfaciale
• Augmenter la solubilité d’une substance dans une solution liquide
Quelle est la différence entre une adsorption positive et une adsorption négative?
Adsorption positive: répartition préférentielle à l’interface Adsorption négative: répartition préférentielle dans la
masse du liquide
Dans quoi retrouve-t-on des tensioatifs?
Les savons, shampoings et autres détergents
L’action lavante des tensioactifs est due à une particularité structurale. Quelle est-elle?
Chaque molécule tensioactive présente 2 extrémités:
• une attirée par les composés apolaires (comme les graisses) dite lipophile
• une autre attirée par les composés polaires (comme l’eau) dite hydrophile
Les tensioactifs sont des molécules __________
Amphiphiles (qui ont une certaine affinité pour des solvants polaires et non polaires)
De quoi dépend le caractère hydrophile ou lipophile d’une tensioactif amphiphile?
Il dépend du nombre de carbones dans la chaîne alkyle
Pour la partie hyrdophile d’un agent tensioactif, donnez:
- Sa polarité
- Sa composition
- Par quelles composées sera-t-elle attiré?
- Polaire
- Groupe carboxylate -COO-, sulfonate S(O2)O-, …
- Polaires, comme l’eau et les solutions aqueuses
Pour la partie lipophile d’un agent tensioactif, donnez:
- Sa polarité
- Sa composition
- Par quelles composées sera-t-elle attiré?
- Apolaire
- Longue chaîne carbonée saturée -CH2-CH2- ou partiellement insaturée -CH=CH-
- Apolaires comme les graisses ou les solvants organiques
Un agent tensioactif plongée dans un liquide polaire crée quelle sorte de micelles?
Micelles sphériques
tête polaire à l’extérieur et chaîne carbonée à l’intérieur
Un agent tensioactif plongée dans un liquide apolaire crée quelle sorte de micelles?
Micelles inversées
tête polaire à l’intérieur et chaîne carbonée à l’extérieur
Qu’est-ce que la concentration micellaire critique?
La concentration à laquelle le tensioactif va s’autoassocier pour former des micelles
La solubilité des principes actifs peu solubles est ______ par la solubilisation dans les micelles
Augmentée
Donnez le type d’amphiphile associé au HLB suivant:
- HLB de 1 à 3.5 :
- HLB de 3.5 à 8 :
- HLB de 7 à 9 :
- HLB de 8 à 16 :
- HLB de 13 à 16 :
- HLB de 15 à 40 :
- Antimousse
- Émulsionnant eau dans huile
- Agent mouillant
- Émulsionnant huile dans eau
- Détergent
- Solubilisants
Un amphiphile avec un HLB de 1 est-il plus hydrophile ou lipophile?
Lipophile
Qu’est-ce que le RHLB?
HLB requis pour émulsifier une phase huileuse
Comment calcule-t-on le RHLB?
S’il y a plusieurs ingrédients huileux, le HLB requis est calculé grâce à une multiplication de la fraction de chacun par leur HLB respectif et ensuite une addition de ces valeurs
Nommez 2 émulsifiants couramment utilisés?
Tween 80 et Span 80
Qu’est-ce qu’un agent mouillant?
Un agent surfactant qui diminue l’angle de contact et déplace l’air en contact avec la surface pour y amener le liquide
L’angle de contact reflète le degré de mouillabilité. Plus l’angle est ____, plus la mouillabilité est grande.
Petit
Que signifie un angle de contact de 180° dans une interface solide-liquide?
Une absence de mouillabilité
Expliquez la double couche électrique présente à un interface
• Adsorption d’ions sur la surface du solide conférant
une charge positive ou négative (potentiel Nernst)
• Attraction d’ions de charge opposée dans la région adjacente aux ions adsorbés (potentiel Zéta)
Qu’est ce que le phénomène de caking?
Lorsque les particules deviennent trop chargées (positivement ou négativement)
Lorsque toutes les particules en suspension se répulse violemment et tombe au fond sous forme de croûte.
Non-réversible, on ne peut plus brasser pour remettre les particules en suspension.
