Etude par calorimétrie du mûrissement de composition dans une émulsion multiple H1/eau/H2

Study by differential scanning calorimetry of the composition ripening in a mixed emulsion 01-02/water and in a multiple emulsion 01/water/02

• Auteur / Autrice : Juan Ramon Avendano Gomez
• Direction : Danièle Clausse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés industriels
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Séparation (technologie)

Calorimétrie différentielle à balayage

Membranes liquides

Mélanges (chimie)

Mots clés libres

Mûrissement de composition

Résumé

Ce travail concerne l'étude du mûrissement de composition dans une émulsion mixte Hl-H2 / Eau et une émulsion multiple Hl/ Eau 1H2. L'analyse calorimétrique différentielle (D. S. C. ) a permis d'étudier l'influence des paramètres de la formulation sur la structure et l'évolution de la composition des émulsions. La D. S. C. A permis également de quantifier le transfert de matière se produisant au sein de ces émulsions. D'abord le tetradécane et l'hexadécane ont été caractérisés en volume macroscopique, en émulsion simple ainsi que leurs mélanges. La D. S. C a permis de déterminer la température de cristallisation en fonction de la composition du mélange et de la taille du volume analysé (volume macroscopique et volume dispersé). En ce qui concerne l'émulsion mixte HrH2 / Eau, l'analyse calorimétrique différentielle a mis en évidence un transfert de matière entre gouttelettes de différente composition. Les thermogrammes de cristallisation ont révélé un transfert du tetradécane vers l'hexadécane. Ce transfert est d'autant plus rapide que la teneur en surfactant est grande. Parallèlement à l'étude par analyse calorimétrique différentielle, une étude granulométrique a montré un changement négligeable de la taille moyenne des gouttelettes. Cette étude a permis de conclure que le mûrissement de l'émulsion mixte a été entraîné par la différence de composition entre gouttelettes. La modélisation du transfert basée sur un mécanisme de solubilisation - diffusion a permis de constater une cinétique de premier ordre. Quant à l'émulsion multiple HI/Eau/H2, les paramètres de la formulation tels que la concentration de surfactant dans la membrane aqueuse et la quantité du tetradécane encapsulé ont été étudiées. L'étude par D. S. C. De l'émulsion multiple a mis en évidence un transfert du tetradécane encapsulé vers l'hexadécane macroscopique. La libération du tetradécane encapsulé se produit de manière graduelle. Le temps de transfert a varié en fonction de la concentration du surfactant présente dans la membrane aqueuse. Les résultats montrent que l'incrément de surfactant tween 20 dans la membrane aqueuse entraîne de cinétiques de transfert plus rapides. La modélisation du transfert basée sur la thermodynamique de processus irréversibles a permis de montrer que la différence de pression osmotique de part et d'autre de la membrane aqueuse est la force motrice du transfert. Un mécanisme de solubilisation-diffusion du tetradécane a été considéré lors de la modélisation. La membrane aqueuse contenant les micelles du surfactant tween 20 permet la solubilisation et diffusion du tetradécane, un tel résultat a été observé dans le cas des émulsion mixtes et multiples.