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Auteur(s)
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Pascal BROCHETTE : Docteur de l’université Pierre-et-Marie-Curie, Paris VI - Ancien responsable du laboratoire Tensioactifs et Formulation du Groupement de recherches de Lacq, Elf Atochem - Consultant scientifique et technique dans l’industrie cosmétique, pharmaceutique et chimique - Formateur pour adulte (Ic&F)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le terme émulsion vient probablement du latin « emulgere », qui signifie traire. Ce terme désigne aujourd’hui un système comprenant au moins deux liquides non miscibles, dont l’un est dispersé dans l’autre, sous une forme plus ou moins stable. Rigoureusement parlant, une émulsion est instable du point de vue de la thermodynamique. En pratique, on constate cependant des stabilités qui peuvent atteindre plusieurs années. La stabilisation du système dépend à la fois de l’énergie dépensée pour disperser un liquide dans l’autre et du savoir-faire du formulateur à qui revient le choix des stabilisants.
La fabrication des émulsions est connue depuis l’Antiquité, mais leur étude scientifique ne date que du début du 20e siècle. En quelque 90 ans, la connaissance et l’utilisation des émulsions dans différentes applications a pris une ampleur extraordinaire.
Cet article tente de décrire de manière concise d’une part la physique qui sous-tend le phénomène d’émulsification et d’autre part un aspect pratique de l’élaboration et de l’étude d’une émulsion.
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- Version courante de déc. 2013 par Pascal BROCHETTE
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4. Caractérisation des émulsions
Une émulsion se caractérise par des grandeurs mesurables. Cette caractérisation peut être utile dans la phase de développement d’une nouvelle formule, mais est tout à fait indispensable pour l’étape de contrôle postfabrication et l’assurance qualité. Nous avons réparti ici cette caractérisation en cinq thèmes : sens, qualité de la dispersion, stabilité, rhéologie et propriétés organoleptiques. À ces cinq aspects peuvent s’ajouter des évaluations d’efficacité liée à la présence d’actifs particuliers.
4.1 Sens de l’émulsion
Une émulsion peut être à eau externe (H/E) ou à huile externe (E/H). L’aspect qu’offre le système dans l’un et l’autre cas n’est cependant pas toujours très différent, bien que des techniques sensorielles (aspect brillant, toucher gras, dilution dans l’eau, dissolution du bleu de méthylène) renseignent rapidement le formulateur expérimenté. Pour lever toute ambiguïté sur le sens d’une émulsion, il convient de réaliser une mesure de conductivité dans un petit dispositif spécifique. Il s’agit d’un petit appareil équipé en surface de deux électrodes. Une goutte d’émulsion étant déposée de manière à recouvrir ces deux électrodes, le système indique alors si la phase externe est conductrice en émettant un signal sonore ou lumineux. (La conductivité d’une phase huile est inférieure à 10−6 ohm−1, alors qu’elle dépasse 10−3 ohm−1 pour une phase externe aqueuse.)
HAUT DE PAGE4.2 Qualité de l’émulsification
La qualité de l’émulsification, en relation avec le procédé utilisé, concerne principalement la taille des gouttelettes formées, leur interaction, et éventuellement l’état de dispersion de polymères viscosifiants ou la recristallisation de principes actifs ou d’adjuvants.
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Caractérisation des émulsions
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - VAN OSS (C.J.) - Acid-base interfacial interactions in aqueous media - (Interaction acide-base à l'interface dans les milieux aqueux). Colloids Surfaces A, 78, 1, p. 1-49 (1993).
-
(2) - ISRAELACHVILI (J.) - Intermolecular and surfaces forces, with application to colloidal ans biological systems - (Forces intermoléculaires et forces de surfaces, et leur application aux systèmes colloïdaux et biologiques). Academic Press (1985).
-
(3) - TREINER (C.) - Solubilisation moléculaire et micellaire. - Techniques de l’Ingénieur, article J 2 125 à paraître.
-
(4) - CANSELIER (J.P.), POUX (M.) - Procédés d’émulsification. - Techniques de l’Ingénieur, articles J 2 152, J 2 153 et Doc. J 2 154 (2004).
-
(5) - LARPENT (C.) - Tensioactifs. - Techniques de l’Ingénieur, Traité Constantes physico-chimiques, article K 342 (1995).
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ANNEXES
BELHABRI (M.) - Caractérisatioin des milieux dispersés par rétrodiffusion de la lumière [Texte imprimé] : application à l'émulsification - . Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques (2003).
MARIE (P.) - Conception et développement d'un nouveau procédé d'émulsification par haute pression - . Ecole nationale supérieure de biologie appliquée à la nutrition et à l'alimentation (Dijon) (2003).
JALLIFFIER (F.) - Les surfactifs [texte imprimé] : évolution en matière d'émulsification et de tolérance - . Université de Montpellier I. UFR des sciences pharmaceutiques et biologiques (2002).
ALBAN (B.) - Contribution à l'étude de procédés d'émulsification directs en cuve agitée pour la réalisation d'émulsions concentrées - . Institut national polytechnique (Toulouse) (2002).
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