COLLOÏDES

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Systèmes hors d'équilibre : les émulsions et les sols

Bien que l'on puisse solubiliser des quantités importantes de molécules hydrophobes en milieu aqueux avec des systèmes bien formulés à l'équilibre thermodynamique, dans la majorité des cas il est bien plus commode et plus économique de fabriquer des systèmes métastables. En effet, la quantité de tensioactifs, qui est souvent l'élément coûteux, est bien moins importante pour fabriquer une émulsion. Parmi les systèmes métastables, on distingue les émulsions et les sols. Une émulsion huile dans l'eau correspond à la dispersion d'une phase fluide, l'huile, sous la forme de petites gouttelettes dans une autre phase fluide, l'eau. Une émulsion eau dans l'huile correspondra au cas inverse. Les sols sont constitués de petites particules solides dispersées dans une phase fluide, le plus souvent de l'eau. La qualité des émulsions et des sols est étroitement liée au procédé de préparation, contrairement aux systèmes à l'équilibre thermodynamique qui s'obtiennent par simple mélange des constituants. De plus, l'état fondamental de la dispersion est une séparation de phase entre les parties hydrophobes et l'eau. Afin d'éviter un retour trop rapide vers un état d'équilibre défavorable, la formulation consiste à construire une barrière énergétique, véritable obstacle sur le chemin de la séparation de phase.

La fabrication des émulsions

Le principe de fabrication des émulsions repose sur la dispersion sous la forme de petites gouttelettes d'un liquide hydrophobe (une « huile ») dans l'eau ou inversement s'il s'agit d'un lipophobe. Afin d'assurer une stabilité cinétique et de retarder la séparation entre l'eau et l'huile, il est nécessaire de créer à l'interface eau-huile des gouttes un film monomoléculaire de molécules amphiphiles. Plusieurs techniques existent pour obtenir ce film, la plus simple et aussi la plus utilisée consistant à mélanger les différents constituants selon un ordre bien précis. Un exemple courant d'une telle opération est la fabrication de la mayonnaise. On incorpore dans une solution contenant un peu d'eau [...]


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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., centre de recherche Paul-Pascal, Pessac

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Pour citer l’article

Didier ROUX, « COLLOÏDES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/colloides/