Stabilité Des Emulsions Flashcards
Qu’est ce qu’une émulsion?
Une émulsion est une phase liquide sous forme de gouttes ou de cristaux liquides dispersée dans une autre phase liquide
Donner les ordres de grandeur des qu’âtres types d’émulsions abordées en cours
Macroémulsion : supérieur à 10-6m ; Miniémulsion : entre 10-7 et 10-6m ; Nanoémulsion : inférieur à 10-7m ; Microémulsion : de l’ordre de 10-6m
Qu’est ce qu’une huile?
Une huile est un liquide à température donnée non miscible à l’eau
Donner les 5 types d’huiles existants
Végétales, Minérales (alcanes), synthétiques, les solvants organiques, esters gras
Comment déterminer le type d’émulsion?
Test de la goutte, conductivité
Comment calculer l’énergie d’une émulsion
W = (Gamma)(Delta)S
Avec (Delta)S = 3Vdisp/R
->Avec Vdisp le volume de la phase dispersée dans la phase continue
Qu’est ce qu’une émulsion métastable?
Il existe une barrière d’énergie qui empêche une coalescence des gouttes du système et l’empêche qui retourner à son état initial de système macroscopiquement séparé.
Quel est le rôle des agents de surface dans le cadre de la métastabilisation des émulsions
Leur rôle est
1. D’aider la préparation des émulsions en diminuant le coût en énergie de l’état final d’émulsion
2. Créer une barrière d’énergie pour empêcher les phénomènes destructifs d’émulsions (tel que la coalescence)
Qu’est ce qu’une microémulsion ?
Emulsion spontannée d’un mélange eau + huile + tensioactif
Quels sont les agents de surface ?
Tensioactifs (nm), protéines (10nm), polymères (10nm), particules (1000nm) (TPPP)
Quelle est la formule de la pression de surface?
(-1/RT)(dGamma/d(lnC)
Formule adsorption
1/ (Na*Gamma)
Donner l’équivalence d’énergie de courbure spontannée
- 40——————————————————————————————————————> HLB
C0«0. C0~0. C0»0
—————————————————————————-—> Courbure spontannée - 1/2. 1/3
Paramètre d’empilement <—————————————————————————
Avec P = V/la0
Définir l’énergie de désorption
C’est l’énergie nécessaire à la particule pour se désorber
E = (Gamma)(Pi)r^2 (1-cos(theta))^2
- Avec theta l’angle de mouillage
- Avec r le rayon de la particule
Quelle est la différence entre les émulsions et les microémulsions?
Les microémulsions d’organisent en émulsions Winsor à l’équilibre thermodynamique.
1. Winsor I : micelles sphériques avec de l’huile au-dessus
2. Winsor II : micelles inverses avec de l’eau en-dessous
3. Winsor III : emulsion bicontinue (système vésiculaire) avec de l’eau en dessous et de l’huile au dessus
Donner la règle de Bancroft
Le tensioactif est soluble dans la phase continue
Comment calculer la HLB de tensioactifs
HLB = 7 + S(nH) - S(nL)
HLB (mélange) = moyenne massique des HLB
Qu’est ce que la HLB requise et comment la déterminer?
La HLBr est une valeur caractéristique d’un couple eau/huile. Elle ne dépend que du tensioactif. C’est la HLB telle que la stabilité de l’émulsion est maximale (c’est à dire que le temps de stabilité de l’émulsion est le plus long)
Ensuite on identifie le meilleur tensioactif selon sa structure chimique.
Décrire la température d’inversion de phase
La température d’inversion de phase est la température telle que on traverse la diagramme de phase de l’ordre WINSOR I-> III -> II ou inverse. En WINSOR III on observe une rapide chute de la stabilité de l’émulsion.
Le même effet peut être réalisé avec la concentration en sel.
Quel sont les avantages et inconvénients des microémulsions?
Elles sont transparentes (les micelles étant de l’ordre du nm) -> parfum sans alcool par exemple.
Mais elles utilisent des fortes concentrations de tensioactifs
Quelle est la règle de Shinoda?
La stabilité est optimale pour des températures éloignées de 40°C de la température d’inversion de phase
Quelles sont les phénomènes pouvant lieu pendant l’évolution cinétique de l’émulsion? Donnez les par ordre de «gravité»
- Crèmage et sédimentation (dépend de la masse volumique)
- Flocculation
- Mûrissement d’Ostwald
- Coalescence
Donner la démonstration de la formule de la vitesse de crèmage.
Cf fiche
Comment limiter le phénomène de crémage/sédimentation?
Secouer, Petites tailles de gouttes, forte viscosité de la phase continue
Comment le phénomène de floculation influe-t’il sur l’émulsion?
- Si l’énergie minimale d’interaction entre les gouttes est de l’ordre de celle de l’agitation thermique on observera un phénomène de démixtion
- Si l’énergie minimale est très supérieure à celle de l’agitation thermique on formera un gel
- Si elle est nulle, le système ne floculera pas
Quelles sont les interactions mises en jeu lors de la floculation?
Van Der Waals, Interactions de déplétion (attractives)
Interaction électrostatiques, stériques (répulsives)
La floculation est possible en :
A. Uniquement en émulsion directe
B. Uniquement en émulsion inverse
C. Dans les deux cas
D. En émulsion multiple (si oui dire laquelle)
A
Comment peut créer de la floculation dans un système?
En ajoutant du sel ou en ajoutant un mauvais solvant ou en diminuant la concentration en tensioactif (floculation par déplétion).
Qu’est ce que le mûrissement d’Ostwald?
C’est la diffusion de petites particules d’une petite goutte vers une plus grosse.
La pression de Laplace (Delta)P = 2(Gamma)/r
Avec r le rayon de la petite goutte
Comment la solubilité évolue-t’elle avec le rayon de la goutte dans le cadre du mûrissement d’ostwald
La solubilité est d’autant plus grande que le rayon de la goutte est petit.
Le mûrissement d’Ostwald :
A. Ralentit et augmente la distribution de la taille de particules
B. Ralentit et diminue la distribution de la taille des particules
C. Accélère et augmente la distribution de la taille de particules
D. Accélère et diminue la distribution de la taille des particules
B
Comment limiter le mûrissement d’Ostwald?
Rajouter des particules dans la phase dispersée insolubles dans la phase continue
Limitation par pression osmotique
Donner les trois étapes du phénomène de coalescence
- Rapprochement des particules
- Formation du trou
- Élargissement du trou
Comment tester la stabilité d’une émulsion par rapport au phénomène de coalescence.
Vieillissement accéléré (équivalence temps-température)
Un film est formé lors de la coalescence. Donner ses prop
Il est à l’équilibre thermodynamique.
Sa stabilité est régie par les tensioactifs adsorbés.
