Contribution à l'étude d'émulsions translucides

Contribution to the study of translucent emulsions

• Auteur / Autrice : Alain Joseph F Sing
• Direction : Alain Graciaa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Émulsions

Résumé

Dans les annees soixante, k. Shinoda fut le premier a explorer l'influence de la temperature sur l'emulsification. Il etablit qu'un melange eau/huile/tensioactif non ionique, qui donne une emulsion d'huile dans l'eau a temperature ambiante, s'inverse en une emulsion d'eau dans l'huile lorsque la temperature depasse une temperature seuil, appelee temperature d'inversion de phase. Il montra ensuite qu'une agitation moderee, pratiquee 2 a 4c au-dessous de cette temperature permet d'obtenir une emulsion d'huile dans l'eau composee de gouttelettes aussi petites que celles formees sous agitation violente a temperature ambiante, a condition toutefois que le retour a la temperature ambiante soit tres rapide pour limiter le grossissement des gouttelettes. Notre contribution est une amelioration raisonnee du travail de k. Shinoda. Dans un premier temps, grace a des mesures de conductivite electrique, nous avons etudie les structures que presentent successivement les melanges eau/huile/tensioactif non ionique en fonction de la temperature. Autour de la temperature d'inversion de phase, nous avons mis en evidence une plage de temperatures dans laquelle cette structure est bicontinue. Dans cette plage les tensions interfaciales sont suffisamment basses pour permettre la formation d'une aire interfaciale eau/huile consequente. Nous montrons qu'il est possible d'optimiser l'etendue de cette aire en ajustant la concentration du tensioactif et la duree de sejour du systeme a la temperature choisie. Nous verifions ensuite que le refroidissement du melange bicontinu, sous tres faible agitation pour cause d'homogeneisation, provoque la fragmentation de l'huile en de tres fines gouttelettes a la sortie de la zone bicontinue. A partir de mesures de diffusion quasi-elastique de la lumiere, nous trouvons que les gouttelettes formees ont des diametres compris entre 10 nm et 70 nm. Cette extreme petitesse est responsable de la translucidite des emulsions et de l'amelioration notable de leur stabilite par rapport aux emulsions de k. Shinoda. Cette amelioration permet un retour a vitesse moderee a la temperature ambiante sans nuire a la petitesse des gouttelettes. Les emulsions translucides sont facilement diluables dans des solutions aqueuses. Les mesures de diffusion quasi-elastique de la lumiere revelent que le potentiel d'interaction de leurs gouttelettes est un potentiel repulsif de type spheres dures. Nous trouvons par ailleurs que leur lente deterioration est amorcee par la coalescence dynamique des gouttelettes qui sont assez petites pour etre sensibles a l'agitation thermique. Les taux de coalescence, mesures a partir du suivi de l'augmentation de la taille des gouttelettes, sont d'autant plus petits que l'encombrement sterique des molecules tensioactives est grand. Les emulsions translucides se rangent dans la categorie des systemes que de plus en plus de specialistes appellent miniemulsions. Elles ont un bel avenir tant du point de vue pratique, par l'amelioration de leur stabilite par rapport a celle des emulsions ordinaires, que du point de vue fondamental, pour l'etude de la coalescence de petits objets sensibles a l'agitation thermique.