Comportement collectif d'une assemblée de colloi͏̈des au voisinage d'une électrode plane sous champ électrique alternatif

• Auteur / Autrice : François Nadal
• Direction : Françoise Argoul, Armand Ajdari
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie

Agrégation

Champs électriques

Colloïdes

Résumé

Le système expérimental qui a servi de base à ce travail est constitué de la manière suivante : une supension colloi͏̈dale (billes micrométriques de latex dans un électrolyte de soude) est confinée entre deux électrodes planes horizontales, aux bornes desquelles il est possible d'appliquer un champ électrique alternatif. Les particules colloi͏̈dales, accumulées en majorité près de l'électrode inférieure, forment, en-deçà d'un fréquence limite dite ''de contact'' , des agrégats bidimensionnels qui ont une structure interne cristalline. Ce phénomène d'agrégation résulte de la compétition entre une force répulsive électrique dipôle-dipôle et une force attractive de type hydrodynamique, la première dominant à haute fréquence, la deuxième à basse fréquence. L'expérience montre qu'une particule isolée près de la surface génère dans son voisinage un écoulement centripète dans lequel les autres particules sont drainées (c'est ce que l'on entend par interaction '' hydrodynamique '' ). La première partie est consacré à des rappels concernant les interaction classiques entres colloi͏̈des. Nous présentons, dans une deuxième partie, une étude expérimentale aussi exhaustive que possible du phénomène d'agrégation, en fonction de différents paramètres (amplitude du potentiel appliqué etc. . . ). Nous documentons, dans une troisième partie, les deux composantes de l'interaction (attraction et répulsion) par une série d'expériences probatoires effectuées sur un nombre réduit de particules. Nous proposons, dans une quatrième partie, un schéma théorique de pompage électro-osmotique à la surface conductrice, en vue de modéliser le flot hydrodynamique généré par une bille isolée. Dans une dernière partie nous essayons d'interpréter, à la lumière des expériences et des modèles proposés, les résultats expérimentaux de la première partie.