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Chantal LARPENT : Professeur à l’Université de Versailles / Saint-Quentin-en-Yvelines
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Les composés tensioactifs ou agents de surface, appelés en anglais surfactants (abréviation de SURFace ACTive AgeNTS) ont, du fait de leur structure, la propriété de s’adsober aux interfaces et donc de diminuer les tensions interfaciales.
Le terme de composés amphiphiles s’applique aux molécules comportant deux parties de polarités différentes. Un tensioactif est toujours amphiphile ; par contre, un composé amphiphile n’est pas forcément tensioactif.
Le terme de détergent est parfois employé abusivement pour désigner les composés tensioactifs : par définition, un détergent possède un pouvoir nettoyant (élimination des impuretés) ; il s’agit donc d’un composé tensioactif ou le plus souvent d’un mélange de composés tensioactifs (formulation détergente). Par contre, un composé tensioactif peut ne pas présenter de propriétés détergentes.
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2. Propriétés des agents tensioactifs
Afin de définir quelques critères de choix des tensioactifs pour une utilisation donnée, il est nécessaire de rappeler quelques concepts de base concernant les propriétés des composés tensioactifs.
Les deux propriétés essentielles des composés tensioactifs qui permettent de comprendre les phénomènes observés et qui déterminent leurs domaines d’application sont :
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l’adsorption aux interfaces qui provoque une diminution des tensions interfaciales. Cette propriété est responsable des phénomènes de mouillage, de dispersion, de détergence et d’émulsification ;
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l’autoagrégation en solution ou micellisation qui gouverne les propriétés de solubilisation et de microémulsification.
2.1 Adsorption aux interfaces
Les molécules de tensioactifs comportant une partie hydrophile et une partie lipophile ont tendance à s’orienter, à se concentrer, aux interfaces de façon à accroître les interactions attractives (partie hydrophile/eau et partie lipophile/phase lipophile). Ce phénomène d’adsorption (concentration plus importante à la surface qu’à l’intérieur de la phase liquide) apparaît aussi bien aux interfaces liquideliquide (eau-hydrocarbure ou huile), liquide-solide (eau-surface apolaire, huile-surface polaire) qu’aux interfaces liquide-gaz (eau-air). Cette adsorption du tensioactif provoque une diminution de la tension interfaciale entre les deux phases considérées selon la loi de Gibbs ; la diminution de la tension interfaciale est fonction de la concentration en tensioactif à l’interface (excès superficiel) et donc de l’aire occupée par le tensioactif à l’interface. Lorsque l’interface est saturée, la tension interfaciale est minimale et constante.
L’adsorption des tensioactifs aux interfaces et la diminution consécutive de la tension interfaciale sont responsables des deux phénomènes qui suivent :
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la dispersion est favorisée puisque l’énergie nécessaire à l’augmentation de l’aire de l’interface est d’autant plus faible que la tension interfaciale est faible. Ce concept s’applique aussi bien aux dispersions liquide-liquide (émulsions), aux dispersions solide- liquide (suspensions) qu’aux dispersions air-liquide (mousses) ;
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le mouillage est favorisé par la diminution de la tension interfaciale solide-liquide....
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - MYERS (D.) - Surfactant Science and Technology. - V.C.H. Publisher Inc. (1988).
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(3) - DAVIDSON (A.S.), MILWIDSY (B.) - Synthetic Detergents. - 7e édition, Longman Scientific and Technical (1987).
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(4) - TADROS (T.F.) - Surfactants. - Academic Press (1984).
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(5) - ATTWOOD (D.), FLORENCE (A.T.) - Surfactants Systems : Their Chemistry, Pharmacy and Biology. - Chapman and Hall (1983).
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(6) - TADROS (T.F.) - Solid/ Liquid Dispersions. - Academic Press (1987).
-
(7) - ROSEN (M.J.) - Surfactants...
1 Noms des principaux fournisseurs
Albright et Wilson Saint-Mihiel S.A.
BASF France Division spécialités chimiques.
Céca S.A.
BASF Agro SAS.
Atofina. Division spécialités chimiques.
Exxon Chemical France Division spécialités chimiques.
Henkel Ecolab Division spécialités chimiques.
Laboratoire Aventis.
ICI France S.A. Services des relations extérieures.
Lambert Rivière S.A.
SEPPIC Sté d’Exploitation de Produits pour l’Industrie Chimique.
Shell Chimie Division spécialités chimiques.
Cognis France.
Verfilco S.A.
Crompton.
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