Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les émulsions sont des mélanges diphasiques liquide-liquide, utilisés dans de nombreux domaines industriels. Les propriétés des émulsion (type, viscosité, granulométrie, stabilité) dépendent à la fois de la composition, de la température et du mode de fabrication.Cet article présente des notions sur la formulation et la caractérisation des émulsions, puis il aborde les mécanismes intervenant au cours de l’émulsification.
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Jean-Paul CANSELIER : Ingénieur ENSCT, Docteur d’État - Maître de conférences à l’INP de Toulouse (ENSIACET)
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Martine POUX : Ingénieur ENSCT, Docteur de l’INPT, HDR - Ingénieur de recherche à l’INP de Toulouse Laboratoire de Génie chimique UMR CNRS 5503 INPT/UPS, École nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques, Toulouse (ENSIACET)
INTRODUCTION
Les émulsions sont des mélanges diphasiques liquide-liquide dont les propriétés (type, viscosité, granulométrie, stabilité) dépendent à la fois de la composition (formulation), de la température et du mode de fabrication (procédé). Après quelques rappels sur la formulation et la caractérisation des émulsions, cet article présente les mécanismes intervenant au cours de l’émulsification.
L’article suivant décrira les principaux procédés industriels de préparation, leur technologie et l’appareillage nécessaire.
Pour plus de détails sur les phénomènes d’émulsification, consulter la référence : « Émulsification. Élaboration et étude des émulsions », dans ce traité.
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- Version courante de déc. 2021 par Jean-Paul CANSELIER, Martine POUX
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Mécanismes intervenant au cours de l’émulsification1. Les émulsions : formulation et caractérisation
On peut définir une émulsion comme une dispersion de gouttelettes d’un liquide A dans une phase liquide continue B . Les émulsions, instables thermodynamiquement, possèdent un minimum de stabilité cinétique, assurée le plus souvent par l’addition d’agents tensioactifs, de solides finement divisés , de polymères ou de macromolécules biologiques (émulsifiants).
La production d’émulsion (ou émulsification) s’accompagne d’un accroissement considérable de l’aire interfaciale et nécessite un apport d’énergie, fournie, par exemple, par agitation mécanique. La fabrication des émulsions doit prendre en compte les variables de composition ou de formulation proprement dites (nature et proportion des phases, choix et quantités d’additifs, en particulier émulsifiants) et les conditions dans lesquelles ces émulsions sont produites (température...) : ces paramètres conditionnent le type de l’émulsion. D’autre part, les variables de procédé, relatives à la technique d’émulsification, déterminent en grande partie la qualité de l’émulsion (finesse, stabilité).
1.1 Classification. Composition
L’absence de miscibilité de deux liquides, ou leur miscibilité très limitée, nécessaire à la formation d’une émulsion, provient d’une différence de nature entre les interactions majoritairement responsables de leur cohésion respective. Pour que deux liquides A et B se mélangent dans des proportions données, il faut que leur enthalpie libre de mélange soit négative : ou bien la somme des énergies d’interaction A-B est supérieure à la somme des énergies d’interaction A-A et B-B (hE...
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Les émulsions : formulation et caractérisation
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BROCHETTE (P.) - Émulsification : élaboration et étude des émulsions - . , Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des Procédés (1999).
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(2) - BECHER (P.) - Emulsions : theory and practice - . 2e éd. Reinhold Publishing Corp., New York (1965).
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(3) - SHINODA (K.) - Principles of solution and solubility - . Marcel Dekker, New York (1978).
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(4) - FRIBERG (S.), JONES (S.) - Emulsions - . Dans Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4e éd., éd. Kroschwitz (J.I.), 9, p. 393-413, J. Wiley & Sons, New York (1994).
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(5) - HUNTER (R.J.) - Foundations of colloid science - . Vol. II, Clarendon Press, Oxford (1989).
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(6) - SALAGER (J.L.), ANTÓN (R.), ANDÉREZ (J.M.), AUBRY (J.M.) - Formulation des microémulsions...
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