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Auteur(s)
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Jean-Louis SALAGER : Ingénieur de l’École nationale supérieure des industries chimiques de Nancy (ENSIC) - Professeur à l’université des Andes, Mérida (Venezuela)
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Raquel ANTÓN : Ingénieur chimiste de l’université d’Orient, Puerto La Cruz (Venezuela) - Professeur à l’université des Andes, Mérida (Venezuela)
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José María ANDÉREZ : Ingénieur chimiste de l’université des Andes, Mérida (Venezuela) - Professeur à l’université des Andes, Mérida (Venezuela)
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Jean-Marie AUBRY : Ingénieur de l’École supérieure de physique et chimie industrielles de Paris (ESPCI) - Professeur à l’École nationale supérieure de chimie de Lille (ENSCL)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Certains systèmes eau-huile-surfactif forment, à l’équilibre, des microémulsions. Contrairement aux macroémulsions, les microémulsions sont des systèmes monophasiques, thermodynamiquement stables, généralement transparents ou translucides, de faible viscosité, qui contiennent des microdomaines labiles d’eau et d’huile séparés par un film souple de surfactif.
En fonction de leurs formulations, les systèmes eau-huile-surfactif présentent, à l’équilibre, une ou plusieurs phases : soit une microémulsion seule (Winsor IV), soit une microémulsion en équilibre avec une phase huileuse (Winsor I) ou une phase aqueuse (Winsor II), soit une microémulsion en équilibre à la fois avec une phase huileuse et une phase aqueuse (Winsor III). Dans ce dernier cas, la formulation du système est qualifiée « d’optimale » lorsque la microémulsion médiane contient des quantités égales d’eau et d’huile. Pour cette formulation particulière, expérimentalement et thermodynamiquement bien définie, la solubilisation simultanée de l’eau et de l’huile est maximale pour une quantité donnée de surfactif et les tensions interfaciales microémulsion/eau et microémulsion/huile sont toutes deux ultrabasses.
Cette formulation est choisie comme point zéro pour établir une échelle absolue de classification des systèmes eau-huile-surfactif indépendamment de leurs compositions chimiques. Cette échelle est basée sur la notion de HLD (différence hydrophile-lipophile) qui exprime quantitativement l’écart entre une formulation quelconque et la formulation optimale. À la différence des concepts classiques de formulation (HLB, PIT, R de Winsor), le concept du HLD rassemble, sous forme d’une expression numérique, la contribution de toutes les variables de formulation (nature du surfactif et de l’huile, type et quantité d’électrolyte et d’alcool, température). Cet outil de formulation permet :
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de comparer quantitativement les influences relatives de chacun des paramètres ;
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d’établir expérimentalement des échelles de classification des huiles ou des surfactifs ;
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de formuler des microémulsions possédant des propriétés « sur mesure ».
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Premiers concepts de formulation des systèmes eau-huile-surfactifArticle inclus dans l'offre
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1. Généralités
1.1 Définition des micro et macroémulsions
Certaines substances naturelles et de nombreux produits fabriqués par l’homme sont des systèmes dispersés liquide-liquide non miscibles stabilisés par un surfactif (terme francisé du mot anglais surfactant ). Ils sont rassemblés sous le terme générique d’émulsions auquel est souvent accolé un préfixe tel que macro, micro, mini ou nano, suivant des critères mal définis . Les émulsions sont utilisées comme véhicules de conditionnement mixtes aqueux-organiques de peintures, bitumes, produits alimentaires, produits pharmaceutiques, produits cosmétiques et d’hygiène, combustibles, fluides d’usinage ou de forage, produits phytosanitaires…
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On utilise le terme macroémulsion ou simplement émulsion pour désigner des systèmes dispersés hors équilibre comportant deux phases liquides non miscibles appelées symboliquement eau (E) et huile (H). Le diamètre des gouttes des émulsions classiques excède le micromètre, valeur correspondant à peu près à la dimension minimale accessible par agitation mécanique.
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Au-dessous d’une taille de gouttelette de 100 nm, on parle de mini ou nanoémulsions. Ce sont également des systèmes biphasiques, mais leur préparation exige des méthodes non conventionnelles, encore mal comprises, comme l’inversion de phase. Quelle que soit la dimension de leurs gouttelettes, toutes ces émulsions sont des systèmes thermodynamiquement instables qui se séparent, plus ou moins rapidement, en deux phases ...
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BIBLIOGRAPHIE
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