Phénomènes interfaciaux Flashcards
Définir une interface
frontière entre deux phases qui existent ensemble
Définir phase interfaciale
propriétés des molécules formant les interfaces qui sont suffisamment différentes des molécules identiques de chacune des phases
Nommer le type de formulation si on disperse … dans un liquide.
solide, liquide et gaz
Dispersion/suspension : solide dans liquide
Émulsion: liquide huileux dans liquide
Mousse: gaz dans liquide
Classification des interfaces
G-G =
G-L =
G-S =
L-L =
L-S =
L-G =
G = gaz , L = liquide , S = solide
- Gaz-gaz: aucune interface
- Gaz-liquide: liquide en contact avec l’atmosphère
- Gaz-solide: solide en contact avec l’atmosphère
- Liquide-liquide: émulsion
- Liquide-solide: suspension
- Solide-solide: particules de poudre
Expliquer le phénomène physique qui se passe à l’interface des liquides (molécules à la surface de séparation)
Elles sont soumises à 2 forces d’attraction inégales provenant:
* des nombreuses molécules de la phase liquide
* des quelques molécules de la phase gazeuse
Expliquer le phénomène de tension superficielle
Les molécules à la couche surperficielle sont attirées par les molécules de même types vers l’intérieur du contenant = contraction spontanée du liquide
Cause de la tension superficielle
les forces d’attraction s’exerçant entre les molécules de la surface ne sont pas entièrement compensées
La tension supreficielle s’applique pour quel type d’interface? (donner sa variable et unité de mesure)
- Contact entre phase liquide et gazeuze
- γ (Gamma) en force/unité de longueur = dyne/cm
Définir tension interfaciale
Force à l’interface de deux phases liquides non miscibles
terme général
V/F la force interfaciale est possible entre 2 gaz
F, La force interfaciale peut être la force entre:
* 2 liquides γLL,
* 2 solides γSS
* à l’interface liquide-solide γLS
Le terme tension de surface (ou superficielle) est réservé pour les tensions entre…
*liquide-vapeur γLV
* solide-vapeur γSV
V/F Généralement les tensions interfaciales sont plus forte que les tensions de surface
F, généralment plus faible
V/F Si 2 liquides sont complètement miscibles, il n’y a pas de tension interfaciale entre eux
V
Comment exprimer la tension superficielle d’une autre façon?
Différence de pression ΔP = 2γ/ r
V/F La pression à l’intérieur d’une bulle de savon est toujours supérieure à la pression extérieure
V
Nommer des méthodes pour mesurer la tension superficielle et interfaciale
*Montée capillaire
*Anneau de DuNoüy (méthode de la lame immergée)
Expliquer les mécanismes de la montée capillaire pour déterminer tension de surface
- plonge capillaire à la surface du liquide
- Force d’adhésion du liquide avec la paroi du capillaire > force de cohésion intermoléculaire du liquide
- Liquide monte dans capillaire et Fg stabilise système = Pression du côté concave du ménisque > Pression du côté convexe
- Mesurer la hauteur à laquelle le liquide monte dans le capillaire (h)
*θ : angle entre ménisque du liquide et paroi du contenant
S’applique juste pour tension de surface/superficielle
Expliquer les mécanismes de la méthode de la lame immergée pour déterminer tension interfaciale
- Plonger anneau ou lame dans liquide
- Manivelle tire sur lame ou anneau et lève
- Lorsque le liquide cède, machine lit la mesure de la tension interfaciale
V/F La methode de l’Anneau de DuNoüy (méthode de la lame immergée) est applicable pour trouver n’importe quelle tension interfaciale.
V
Définir un coefficient d’étalement
Valeur qui prédit si 2 liquides vont bien se mélanger
Définir travail d’adhésion (Wa) vs cohésion (Wc) et leur formule
Exprimer le coefficient d’étalement (S) en fct du travail d’adhésion (Wa) et de cohésion (Wc)
S = Wa - Wc = γS - (γL + γLS)
γS : tension de surface du liquide en-dessous
γL : tension de surface du liquide qui s’étale, au-dessus
γLS : tension interfaciale entre les 2 liquides
Quelles sont les conditions d’étalement?
S = Wa - Wc = γS - (γL + γLS)
Si S est positif, l’huile va s’étaler sur une surface d’eau (Wa>Wc)
Dans quel cas il n’y aurait pas d’étalement?
S = Wa - Wc = γS - (γL + γLS)
Si S est négatif, le liquide forme des globules à la surface
Coefficient d’étalement
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 ____ que
les forces de cohésion entre les molécules d’huile
grande ou petite
grande
V/F Si S est positif initialement, la présence de groupements polaires favorise l’étalement
V
V/F Si S est positif initialement, à l’équilibre, les deux liquides se saturent mutuellement et
les tensions superficielles de chaque liquide sont
modifiées
V
Définir l’adsorption et son importance
répartition de molécules à l’interface de liquides ou de solides
- Baisse la tension de surface/interfaciale
- Augmente la solubilité d’une substance dans une solution liquide
Adsorption ≠ Absorption
Définir un agent tensioactif
Agents tensioactifs: molécules amphiphiles qui
ont une certaine affinité pour des solvants
polaires et non polaires
Donner des exemples de susbtances dans lesquelles il y a des tensioactifs.
- les savons,
- shampoings
- autres détergents
Expliquer la stucture d’une molécule tension active
Chaque molécule tensioactive = 2 extrémités:
* lipophile (attiré par composés apolaires)
* hydrophile (attiré par composés polaires)
Le caractère hydrophile ou lipophile de l’agent tensioactif dépend de/du…
Le caractère hydrophile ou lipophile dépend du nombre de carbones dans la chaîne alkyle
Donner des exemples de groupements retrouvés dans la partie polaire (hydrophile) des agents tensioactifs
- Groupe carboxylate -COO-
- sulfonate S(O2)O-
Donner des exemples de groupements retrouvés dans la partie apolaire (lipophile) des agents tensioactifs
Longue chaîne carbonée saturée -CH2-CH2- ou
partiellement insaturée -CH=CH-
Donner des exemples d’agents tensioactifs
TWEEN 80 et SPAN 80
V/F les agents tensioactifs sont des monomères qui peuvent se regrouper pour faire des micelles
V
Micelle sphérique = phase majoritaire aqueuse
Micelle inversée = phase majoritaire organique
Expliquer e mécanisme des agents tensioactifs et faire le lien avec la concentration micellaire critique (CMC)
Accumulation de monomères = formation de micelle = atteinte de la CMC (solution contient concentration suffisante de monomère d’agent tensioactif pour créer micelle)
V/F La solubilité des principes actifs peu solubles est augmentée par la solubilisation dans les micelles
V
Comment on fait la classification des agents tensioactifs
Balance hydrophile-lipophile (HLB) des amphiphiles:
Lipophiles
* HLB de 1 à 3,5 : antimousse
* HLB de 3,5 à 8 : émulsionnant eau dans huile
* HLB de 7 à 9 : agents mouillants
* HLB de 8 à 16 : émulsionnant huile dans eau
* HLB de 13 à 16 : détergents
* HLB de 15 à 40 : solubilisantsHydrophiles
Définir le RHBL
HLB requis pour émulsifier une phase huileuse
Savoir comment calculer + trouver qté de TWEEN et SPAN
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
Interfaces solides
Définir la mouillabilité (agent mouillant)
agent surfactant qui diminue l’angle de contact et déplace l’air en contact avec la surface pour y amener le liquide
interfaces solides
V/F plus l’angle de contant est petit, plus la mouillabilité est grande.
V
Pour les interfaces solide-liquide, donner les formules de la mouillabilité, du coefficient d’étalement et du travail d’ashésion
γS = γSL + γLcosθ
S = γL(cosθ -1) (coefficient d’étalement)
Wa = WSL = γL(1 + cosθ) (travail d’adhésion)
Propriétés électriques des interfaces
Expliquer le but du potentiel zéta
- Manière autre que les tensioactifs de faire une suspension
- Ajout de charges opposées au potentiel de Nernst pour créer répulsions entre les particules pour qu’elles puissent rester suspendues (à la place de se compacter ensemble = défloculation = caking)
