Phénomènes interfaciaux

Question 1

Une émulsion est composée d’une combinaison de deux phases _________.

Answer 1

Liquides.

Question 2

Une solution est composée d’une phase _________ et d’une phase _________.

Answer 2

1. Liquide

2. Solide

Question 3

La frontière entre deux phases est appelée __________.

Answer 3

Interface.

Question 4

Qu’est-ce qu’une phase interfaciale ?

Answer 4

Une phase interfaciale est la couche de molécules qui sépare les deux phases distinctes. Effectivement, ces molécules ont des propriétés différentes des molécules propres à chaque phase.

Question 5

Pourquoi se forme-t-il une interface ?

Answer 5

Parce que les propriétés des molécules des deux phases distinctes sont différentes. Les molécules de l’interface sont soumises à deux forces d’attraction inégales qui proviennent de la phase liquide et de la phase gazeuse.

Question 6

Qu’est-ce qu’une tension superficielle ?

Answer 6

C’est la force qui existe à la frontière entre deux phases. C’est un partage de force inégale qui donne tendance aux molécules de la surface d’être attirées vers la phase liquide.

Question 7

Quelles sont les interfaces pour les différentes situations suivantes :

1. gaz-gaz
2. gaz-liquide
3. gaz-solide
4. liquide-liquide
5. liquide-solide
6. solide-solide

Answer 7

1. Aucune interface
2. Liquide en contact avec l’atmosphère
3. Solide en contact avec l’atmosphère
4. Émulsion
5. Suspension
6. Particules en poudre

Question 8

À quelles catégories s’adresse le phénomène de tension superficielle ?

Answer 8

Pour les liquide-gaz ou solide-gaz.

Question 9

À quelle catégorie s’adresse le phénomène de tension interfaciale ?

Answer 9

Force à l’interface de deux phases liquides non-miscibles, deux phases solides et liquide-solide.

Question 10

Quel est le symbole et les unités de la tension superficielle ?

Answer 10

Gamma (Y) et s’exprime en dyne/cm.

C’est la contraction superficielle due à la force d’attraction intermoléculaire.

Question 11

Quelle est la différence entre la tension superficielle (ou de surface) et la tension interfaciale ?

Answer 11

La tension superficielle s’applique pour les mélanges liquide-gaz et solide-gaz. Elle représente l’attraction des molécules à la frontière vers la phase liquide, en raison d’un partage inégal des forces.

La tension interfaciale s’applique pour un mélange de deux liquides non-miscibles.

Question 12

Quelle est la tension interfaciale entre deux liquides complètement miscibles ?

Answer 12

Il n’y a pas de tension interfaciale entre deux liquides complètement miscibles.

Question 13

Quels sont les deux principaux moyens pour mesurer la tension superficielle et interfaciale ?

Answer 13

1. La montée capillaire (seulement pour la mesure de tension de surface/superficielle)
2. L’anneau de DuNoüy - méthode de la lame immergée (pour la mesure de toutes les tensions)

Question 14

Comment fonctionne le mécanisme de la montée capillaire ?

Answer 14

En plongeant le capillaire dans le liquide, ce dernier brise la tension de surface. Il y a production d’énergie qui propulse le liquide dans le capillaire, jusqu’à stabilisation avec la force gravitationnelle.

Ce phénomène est causé par le fait que la force d’adhésion entre le liquide et la paroi du capillaire est plus grande que la force de cohésion intermoléculaire. Le liquide vient donc mouiller la paroi et s’étale. Ce qui fait que le liquide monte le long du capillaire.

Lors de la stabilisation, la pression du côté concave ( côté creux) du ménisque est plus grande que la pression du côté convexe (côté bombé).

Question 15

Quelle est la différence entre la l’adhésion et la cohésion ?

Answer 15

L'adhésion = résistance physico-chimique à la séparation. 
Cohésion = force de résistance entre plusieurs molécules, qui se tiennent ensemble.

Question 16

Comment fonctionne le mécanisme de la lame immergée / anneau de DuNoüy ?

Answer 16

On plonge une lame ou un anneau à la surface d’un liquide ou à la jonction entre deux liquides et on remonte. La première couche du liquide remonte avec la lame/anneau et lorsque l’attraction se brise, on peut mesure la tension de surface.

Question 17

Qu’est-ce que l’étalement?

Answer 17

L’étalement se produit si la force d’adhésion entre les deux substances A et B est plus grande que les forces de cohésion entre les molécules de la substance A.
C’est un liquide qui s’étale sur un autre liquide, comme une fine couche.

Question 18

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

Answer 18

C’est l’énergie fournie pour briser l’attraction entre des molécules différentes.

Question 19

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

Answer 19

C’est l’énergie fournie pour séparer les molécules du liquide qui s’étale.

Question 20

Quelles sont les conditions pour avoir un étalement ? Le coefficient d’étalement doit-il être positif ou négatif ?

Answer 20

Pour avoir un étalement, Wa > Wc. Le coefficient d’étalement doit être positif (+).

Question 21

Qu’est-ce que l’adsorption ?

Answer 21

C’est la répartition de molécules à l’interface de liquides ou de solides.
C’est utile pour abaisser la tension de surface et augmenter la solubilité d’une substance dans une solution liquide.

Question 22

Où peut-on retrouver des agents tensioactifs ?

Answer 22

Dans les shampoings, les savons et les détergents.

Question 23

Qu’est-ce qui distingue la structure des tensioactifs ?

Answer 23

Une molécule tensioactive possède deux extrémités distinctes.
1. Une extrémité lipophile, qui est donc attirée par les composés apolaires.
2. Une extrémité hydrophile, qui est donc attirée par les composés polaires.
C’est donc une molécule amphiphile qui est attirée par les deux composés.

Question 24

Quelle sont les conformités possibles pour les agents tensioactifs ?

Answer 24

1. Formation monomère
2. Micelles sphériques
3. Formation cyclindrique
4. Bicouche lamellaire
5. Micelles inversés
6. Phase hexagonale inversée
   (Diapo 34)

Question 25

Qu’est-ce qu’un tensioactif ?

Answer 25

Un tensioactif est une substance modifiant la tension superficielle entre deux surfaces.
Les tensioactifs se composent de molécules amphiphiles présentant un côté lipophile (affinité pour les lipides) et un côté hydrophile (affinité pour l’eau).

Question 26

Qu’est ce que la concentration micellaire critique (CMC) ?

Answer 26

Le moment où les agents tensioactifs s’associent ensemble pour former des micelles.

Question 27

Quel est le rôle de la balance hydrophile-lipophile (HLB) des amphiphiles ?

Answer 27

Permet de déterminer le caractère + lipophile ou + hydrophile d’un composé amphiphile.

Question 28

Plus le HLB est _________, plus le composé amphiphile à une tendance lipophile.

Answer 28

Faible.

Question 29

Plus le HLB est __________, plus le composé amphiphile à une tendance hydrophile.

Answer 29

Élevé.

Question 30

Qu’est ce que le RHLB ?

Answer 30

C’est le HLB requis pour émulsifier une phase huileuse.

Question 31

Quelle est la procédure pour déterminer le RHLB s’il y a plusieurs ingrédients huileux ?

Answer 31

Le HLB requis est calculé grâce à une multiplication de la fraction de chacun par leur HLB respectif. Ensuite, il faut additionner les valeurs obtenues.

Question 32

Dans le cadre des interfaces solide-liquide, qu’est-ce que la mouillabilité ?

Answer 32

Le mouillage est le comportement d’un liquide en contact avec une surface solide. Il désigne d’une part la forme que prend le liquide à la surface du solide et la façon dont il se comporte lorsqu’on essaie de le faire couler.

Question 33

Qu’est-ce qu’un agent mouillant ?

Answer 33

C’est un agent surfactant qui diminue l’angle de contact et déplace l’air en contact avec la surface solide pour y acheminer le liquide.

Question 34

Qu’est-ce qui détermine la mouillabilité ?

Answer 34

C’est l’angle de contact de la goutte de liquide sur le solide.

Question 35

Plus l’angle (entre 0° et 180°) de la goutte est faible, plis la mouillabilité est ____________.

Answer 35

Élevée.
Angle de 0° = mouillabilité totale
Angle de 180° = aucune mouillabilité