Phénomènes interfaciaux

Question 1

Comment appelle-t-on la frontière entre deux phases qui existent ensemble ?

Answer 1

Interface

Question 2

Les molécules situées à la surface de séparation liquide-gaz sont soumises à des forces provenant de où ?

Answer 2

Elles sont soumises à 2 forces d’attraction inégales provenant…
1 - des molécules de la phase liquide
2 -des molécules de la phase gazeuse

Question 3

Liquide-gaz :
Quelle est la différence entre les forces d’attraction entre les molécules dans liquide et celles à la surface du liquide ?

Answer 3

• Dans la masse liquide, les forces d’attraction se compensent mutuellement par unité de temps et dans toutes les directions.
• À la surface du liquide, les quelques molécules de la phase gazeuse sont incapables de compenser les forces d’attraction des molécules situées à l’intérieur du liquide. C’est la tension superficielle.

Question 4

Qu’est-ce que la tension interfaciale ?

Answer 4

Force entre :

• 2 liquides non miscibles
• 2 solides
• À l’interface liquide-solide

Question 5

Le terme tension de surface ou superficielle est réservé pour les tensions entre…. ?

Answer 5

1 - liquide-vapeur (γʟʏ)

2 - solide-vapeur (γsʏ)

Question 6

Les tensions interfaciales sont-elles plus faibles ou plus élevées que les tensions de surface ?

Answer 6

Plus faibles

Question 7

Quels sont les deux moyens qui permettent de mesurer/calculer la tension de surface liquide-vapeur ?

Answer 7

1 - La montée capillaire

2 - L’anneau de DuNoüy

Question 8

Quelle méthode permet de calculer la tension de surface interfaciale et en quoi consiste-t-elle ?

Answer 8

L’anneau de DüNouy : On plonge un anneau bien calibré (fait avec un métal particulier) dans le mélange liquide jusqu’à la phase du ‘‘fond’’ puis on remonte jusqu’à l’interface (lorsqu’il y a résistance). On arrête alors de tourner la manivelle et on mesure la tension interfaciale.

Question 9

Qu’est-ce qui permet la montée capillaire ?

Answer 9

La force d’adhésion entre le liquide et la paroi du capillaire est plus grande que la force de cohésion intermoléculaire du liquide. Par conséquent, le liquide mouille la paroi du capillaire, s’étale le long de celle-ci et monte dans le tube capillaire.

Question 10

Vrai ou Faux : Une tension de surface gaz-gaz est plus faible qu’une tension de surface gaz-liquide.

Answer 10

Faux : Il n’y a pas d’interface, donc pas de tension de surface, entre 2 gaz.

Question 11

Quand est-ce que le liquide cesse de montée dans le capillaire ?

Answer 11

• Le liquide monte jusqu’à ce qu’il soit stabilisé par la force gravitationnelle.
• La pression dans le liquide sous le ménisque (côté convexe) est plus faible que celle à l’extérieur du capillaire (coté concave).

Question 12

Complète la phrase :

Quand une substance comme de l’huile est placée à la surface de l’eau, elle s’étale comme un film si ….

Answer 12

la force d’ADHÉSION entre les molécules d’huile et les molécules d’eau est plus grande de les forces de COHÉSION entre les molécules d’huile.

Question 13

Si le coefficient d’étalement (S) est négatif, qu’est-ce qui se produit entre les 2 liquides ?

Answer 13

Le liquide du dessus forme des globules/gouttelettes à la surface. Il ne s’étale pas.

Question 14

Qu’est-ce que le travail d’adhésion (Wa) ?

Answer 14

L’énergie fournie pour briser l’attraction entre les molécules différentes

Question 15

Qu’est-ce que la travail de cohésion (Wc) ?

Answer 15

L’énergie fournie pour séparer les molécules du liquide qui s’étale

Question 16

Lorsque l’on parle d’interfaces liquides, à quoi correspond γL, γs et γLs ?

Answer 16

• γL : tension de surface du liquide du dessus, celui qui s’étale
• γs : tension de surface du liquide du dessous
• γLs : tension interfaciale entre les 2 liquides

Question 17

Quelle est la condition d’étalement ?

Answer 17

• Wa > Wc

- La force/le travail d’adhésion est plus grand que la force/le travail de cohésion.

Question 18

Vrai ou Faux : La présence de groupements polaires favorise l’étalement.

Answer 18

Vrai

Question 19

Qu’est-ce que l’adsorption ? À quoi ça sert ?

Answer 19

• C’est la répartition de molécules, des tensioactifs, à l’interface de liquide ou de solides.
• L’adsorption sert à faire baisser la tension de surface ou interfaciale et a augmenter la solubilité d’une substance dans une solution liquide.

Question 20

Quelles sont les molécules qui composent les savons, les shampoings et d’autres détergents ?

Answer 20

Les tensioactifs

Question 21

L’action lavante des tensioactifs est due à leur structure particulière. Par quoi sont caractérisé les 2 extrémités de ces molécules ?

Answer 21

• Une extrémité est lipophile et est attirée par les composés apolaires comme les graisses.
• Une extrémité est
  hydrophile et est attirée par les composés polaire comme l’eau (tête polaire).

Question 22

Qu’est-ce qu’un agent tensioactif ?

Answer 22

C’est une molécule amphiphile qui a une certaine affinité pour les solvants polaires et non polaires qui vient perturber la tension de surface en la diminuant. Certaines sont un peu plus hydrophile (amphiphile hydrophile) et certaines sont un peu plus lipophile (amphiphile lipophile).

Question 23

De quoi dépend le caractère hydrophile ou lipophile d’un agent tensioactif ?

Answer 23

Les caractère hydrophile ou lipophile dépend du nombre de carbones dans la chaîne alkyle.

Question 24

Comment se positionnent les molécules d’un tensioactif dans une phase aqueuse ?

Answer 24

Elles forment des micelles sphériques. Les molécules forment une sphère et les gouttelettes d’huile se retrouvent à l’intérieur de celle-ci. Les têtes polaires du tensioactif se retrouvent donc à l’extérieur de la sphère. Cela permet de cacher les gouttelettes d’huile et de bien les mélanger dans la phase aqueuse.

Question 25

Comment se positionnent les molécules d’un tensioactif dans une phase huileuse ?

Answer 25

Elles forment des micelles inversés. En effet, les têtes polaires des molécules se retrouvent à l’intérieur de la sphère, ce qui permet de cacher les gouttelettes d’eau. Les queues non polaires sont à l’extérieur de la sphère, ce qui permet le mélange avec la phase huileuse.

Question 26

Qu’est-ce que CMC ?

Answer 26

Concentration micellaire critique :

C’est la concentration à laquelle le tensioactif va s’auto-associer pour former des micelles.

Question 27

Quel moyen peut être utilisé pour augmenter la solubilité d’un principe actif ?

Answer 27

La solubilisation dans les micelles grâce aux agents tensioactifs

Question 28

Qu’est-ce que le RHLB ?

Answer 28

C’est la HLB (balance hydrophile-lipophile) requise pour émulsifier une phase huileuse.

Question 29

Comment est-ce que le RHLB est calculé s’il y a plusieurs ingrédients huileux ?

Answer 29

Il est calculée grâce à une multiplication de la fraction de chacun par leur HLB respectif et ensuite l’addition de ces valeurs.

Question 30

Qu’est-ce qu’un agent mouillant ?

Answer 30

C’est un agent surfactant qui diminue l’angle de contact entre le solide et le liquide et qui déplace l’air en contact avec le solide pour y amener de liquide. Mettre l’agent à la surface de la gouttelette brise la stabilité de celle-ci, ce qui lui permet de s’étendre.

Question 31

Vrai ou Faux : Plus l’angle de contact est grand, plus la mouillabilité est grande.

Answer 31

Faux : Plus l’angle de contact est petit, plus la mouillabilité est petite.

Question 32

Qu’est-ce que le potentiel Nernst ?

Answer 32

C’est la charge initiale d’une molécule du mélange. Il y a une adsorption d’ions sur la surface d’une particule solide conférant une charge positive ou négative.

Question 33

Qu’est-ce que le potentiel Zéta ?

Answer 33

C’est l’attraction d’ions de charge opposée dans la région adjacente aux ions adsorbés (les ions présents initialement autour de la particule solide). Il y a alors une 2e, voir même une 3e, couche de charges autour de la particule en suspension.

Question 34

À quoi sert la présence du potentiel Zéta ?

Answer 34

Ça sert à prolonger la suspension. En effet, on veut que les suspensions soient floconneuses, donc que les particules soient en suspensions assez longtemps.