Stabilité comparée des mousses et des émulsions aqueuses

• Auteur / Autrice : Vincent Carrier
• Direction : Annie Colin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Émulsions

Stabilité

Déshydratation

Mousse (chimie)

Surfactants

Savon -- Couches minces

Résumé

Les mousses de savons et les émulsions directes sont deux types de dispersions similaires : dans le premier cas il s'agit d'air dans de l'eau et dans le second d'huile dans de l'eau. La manière dont ces systèmes métastables évoluent dans le temps n'est toujours pas maîtrisée. Deux mécanismes de vieillissement en particulier sont encore incompris : le drainage, qui est l'écoulement de l'eau sous l'effet du poids provoquant l'assèchement de la disperssion, et la coalescence qui est la fusion progressive de toutes les bulles ou gouttes. Dans un premier temps, nous avons étudié expérimentalement le drainage dans les mousses de savon. Nous montrons que les comportements mesurés ne sont pas expliquables avec les théories existantes. Par des mesures d'épaisseur de films in situ, nous prouvons que les films de savon à l'intérieur de la mousse, qui jusqu'alors avaient toujours été négligés, peuvent avoir un rôle dans le drainage. En parallèle, nous avons aussi étudié théoriquement et expérimentalement l'influence des parois du contenant sur le drainage et la conductivité de la mousse. Dans un deuxième temps, nous avons comparé les processus de coalescence dans les mousses et les mousses biliquides millimétriques, qui ne sont autres que des émulsions concentrées. Nous montrons que les mousses coalescent par front de manière entièrement activée par le drainage, et avec une fraction liquide critique, contrairement à l'hypothèse communément réalisée d'une pression de dijonction critique. Les mousses biliquides, a contrario, coalescent suivant un sénario hétérogène que nous montrons être compatible avec un sénario de percolation. Enfin, nous proposons dans une perspective d'application industrielle, une méthodologie d'évaluation de la stabilité des émulsions et des mousses en comparé, et en démontrons la validité.