Inversion de phase des émulsions : relation avec le comportement à l'équilibre et détection par rétrodiffusion de lumière

Phase inversion of emulsions : relation with the equilibrium behaviour and detection by light backscattering

• Auteur / Autrice : Aldo Pizzino
• Direction : Jean-Marie Aubry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la matière
• Date : Soutenance le 19/09/2008
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Salager
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Saulnier, Marianne Catté
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Conxita Solans, Jean Lachaise

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertation universitaire

Stabilité de médicament

Émulsions

Formulation (génie chimique)

Équilibre hydrophile-lipophile

Équilibre thermodynamique

Surfactants

Rétrodiffusion

Lumière

Diagrammes de phases

Mots clés libres

Inversion de phase

Alcool polyéthoxylé

Résumé

L'inversion de phase des émulsions est un processus employé dans de nombreux procédés industriels, pour obtenir des émulsions très fines. Le suivi de l'inversion et la compréhension des phénomènes physico-chimiques mis en jeu constituent donc des enjeux majeurs pour maîtriser la formation et la stabilité des émulsions. Notre travail a porté sur l'étude de l'inversion de phase induite par le changement de température de systèmes de type CiEj / n-alcane / Eau (+NaCl). En premier lieu, nous avons mis au point une méthode de détection de l'inversion par mesure du signal de rétrodiffusion de lumière. D'autre part, nous avons étudié des diagrammes de phase afin de les corréler avec la carte formulation-composition, en s'appuyant sur un système simple. La rétrodiffusion de lumière permet de caractériser des systèmes SEH même exempts d'électrolytes. De plus, elle fournit un signal lorsque la phase continue est huileuse contrairement à d'autres techniques comme la conductimétrie. Elle apporte également une information sur la taille des gouttes, qualitative certes, mais plus significative que la mesure de viscosité. La construction et l'analyse physicochimique et géométrique détaillée des différents diagrammes de phase formant le prisme SEH - Température d'un système défini (C10E4 / n-octane / NaCl 10-2M) a permis de mettre en évidence certaines zones de diagrammes non explorées et de présenter des interprétations novatrices des diagrammes de phases. La confrontation des résultats obtenus par les processus d'inversion standard et dynamique souligne la relation étroite existant entre les diagrammes de phases et les cartes formulation - composition obtenues après émulsification.

The phase inversion of emulsions is used in many industrial processes to obtain very fine emulsions. The tracking of inversion and the understanding of the implied physico-chemical phenomena are thus major issues to control the formation and stability of emulsions. We have been studying the phase inversion induced by a temperature change in CiEj/n-alkane/Water(+NaCl) systems. ln the first place, a method to detect the phase inversion by measuring the backscatterîng signal has been developed. On the other hand, we have studied phase diagrams in order to correlate them with the formulation-composition map, by using a simple system. Light backscattering allows characterizing SOW systems, even free from electrolytes. Moreover, ît gives a signal when the continuous phase is oily, contrarily to other techniques like conductimetry. It also gives some information about the droplet size, although qualitatively, but more significantly than viscosity does. The construction and the physico-chemical and geometrical analyses of the different phase diagrams forming the SOW - Temperature prism for a defined system (C10E4 / n-octane / NaCI 10-2M) has put forward some unexplored zones of the diagrams and allowed to present novel interpretations of the phase diagrams. The comparison of the results obtained with the standard and dynamic inversion processes underlines the tight relation existing between the phase diagrams and the fommlation-composition maps obtained after emulsification.