Contribution a l'approche thermodynamique de la mouillabilite. Caracterisation de l'etat de surface de solides

par MIREILLE GMACH-TURMINE

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Pierre Letellier.

Soutenue en 1991

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'angle de contact entre un solide et un liquide peut etre considere comme une variable caracteristique de l'etat de surface d'un solide. Nous avons precise cette notion en developpant un formalisme qui accorde une importance particuliere aux parametres controlables du systeme tels que la pression exterieure ou la composition des phases. Ce formalisme se caracterise par le fait que l'on n'affecte pas de contenu a l'interface et que l'on ramene le systeme a un diphase isobare. Les conditions d'equilibre font intervenir une grandeur de tension: l'enthalpie libre partielle ou la contribution de chaque constituant a l'energie interfaciale est representee par un terme d'aire partielle. Les relations demontrees pour les interfaces liquide-liquide ont ete generalisees aux interfaces solide-liquide, et appliquees au cas particulier de la goutte posee. On demontre alors, en utilisant l'enthalpie libre partielle, les principales relations classiques telles que celle de young, kelvin. . . L'energie necessaire pour former une goutte posee a partir d'une goutte de liquide est analysee en precisant les contributions du changement de forme du systeme et des interactions solide-liquide. L'introduction de parametres de tension superficielle apparente pour chaque interface conduit a une technique de correlation entre la tension superficielle des liquides poses sur un solide et un parametre de forme f#s#l. Les correlations obtenues ont pour particularite d'etre lineaires pour tous les points representatifs des liquides ne mouillant pas le solide. On montre ainsi que les proprietes de surface d'un solide peuvent etre caracterisees par deux parametres: une tension superficielle critique et la pente de la droite de correlation, ce qui permet de prevoir la mouillabilite des solides. La validite de cette approche a ete verifiee sur de nombreux exemples tires de la litterature. L'etude precedente nous a permis d'aborder et analyser differents problemes de mouillage. Ainsi, nous avons etudie les proprietes de surface des plastisols (pvc+plastifiant) selon leur nature et leur composition. On montre que l'etude de l'angle de contact pour differents liquides sur ces supports permet de mettre en evidence une zone d'heterogeneite pour les plastisols les plus riches en pvc. Une etude potentiometrique utilisant ces supports comme membrane selective confirme ce comportement. Une etude d'adsorption des asphaltenes sur les mineraux et particulierement sur les verres a ete menee par la mesure de l'angle de contact. On montre que l'adsorption de ces composes s'effectue par couches successives. Dans la conclusion, on montre que l'angle de contact peut permettre de mettre en evidence une reaction de surface


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  • Annexes : 58 REF

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1991
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