Bibliographie & annexes
Présentation
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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Applications de la méthode HLD4. Balayages de formulation
4.1 Principe du balayage de formulation
Pour modifier de façon contrôlée la formulation d’un système eau-huile-surfactif, on utilise la méthode du balayage unidimensionnel. Celle-ci consiste à préparer une série de mélanges eau-huile-surfactif identiques, à l’exception d’une des variables de formulation appelée variable de balayage . Généralement, la composition est choisie pour que le point représentatif du système soit situé au milieu de la zone polyphasique du diagramme de Winsor, c’est-à-dire avec quelques pour-cent de surfactif (0,5 à 5 %) et des volumes égaux d’eau et d’huile (figure 3). La variable de balayage peut être quelconque ; par commodité, on préfère souvent jouer sur les variables qui provoquent les plus grands changements de HLD, à savoir, la salinité pour les surfactifs ioniques et l’EON moyen pour les surfactifs non ioniques (tableau 4). Néanmoins d’autres variables de balayage peuvent présenter des avantages spécifiques ; ainsi, la température ne nécessite pas l’ajout de réactif supplémentaire et le changement qu’elle induit est complètement réversible .
Après avoir préparé la série de tubes correspondant à un balayage de HLD, on laisse s’équilibrer les systèmes à température constante pendant un ou deux jours, parfois plus si le liquide est visqueux ou si le surfactif possède une masse molaire élevée. Le processus...
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Balayages de formulation
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BECHER (P.) éd - Encyclopedia of emulsion technology - . M. Dekker, New York, 4 vol. (1983-96).
-
(2) - SJÖBLOM (J.) éd - Emulsions and emulsion stability - Surfactant Science Series vol. 61, M. Dekker, New York (1996).
-
(3) - SOLANS (C.), KUNIEDA (H.) éds - Industrial applications of microemulsions. - Surfactant science series vol. 66, M. Dekker, New York (1997).
-
(4) - KUMAR (K.), MITTAL (K.) éds - Handbook of microemulsion science and technology. - M. Dekker, New York (1999).
-
(5) - BECHER (P.) - Émulsions : theory and practice, - 2e ed. R. Kreiger Publishing, Huntingon USA (1977).
-
(6) - SCHULMAN (J.H.), STOECKENIUS (W), PRINCE (L.M) - * - J. Phys. Chem., 63, p. 1677 (1959).
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