Etude des mecanismes de la coalescence partielle d'une goutte a une interface liquide-liquide

par Yannick Leblanc

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Daniel Quemada.

Soutenue en 1993

à Paris 7 .

mots clés

• Interfaces liquide-liquide
• Émulsions
• Alcanes
• Solutions aqueuses (chimie)
• Lagrange, Équations de
• Surfactants
• Viscosité
• Composés aliphatiques
• Composés insaturés

Résumé

La comprehension du phenomene de coalescence, qui controle principalement la cinetique de separation des phases en presence dans une emulsion, est primordiale dans l'optimisation des procedes de demulsification. Notre etude concerne le cas particulier de la coalescence d'une goutte isolee de dodecane a une interface liquide-liquide (phase aqueuse/dodecane). Nous avons mis en evidence que la coalescence d'une goutte a une interface liquide-liquide peut se derouler en plusieurs etapes. Ce phenomene est appele coalescence partielle. Un modele theorique simple decrivant le phenomene de coalescence partielle a ete etabli. Ce modele consiste a ecrire les equations de lagrange du systeme pour n modes de deformation independants. Nous avons notamment montre que le processus physique controlant l'existence de la coalescence partielle est lie a l'existence d'effets dissipatifs caracterises par un nombre sans dimension appele viscosite adimensionnee. Nous avons etabli une relation empirique qui predit la valeur du rayon de goutte critique en dessous duquel la coalescence partielle cesse. De plus, nous avons observe experimentalement que le temps de coalescence augmente au fur et a mesure des etapes. Ce phenomene serait du, en majeure partie, a une augmentation des effets electriques repulsifs, lies a la presence d'une double couche. La brusque diminution du volume de la goutte, apres la coalescence partielle, provoque une augmentation de la densite de charges a la surface de la goutte par: 1) une augmentation de la concentration en ions hydroxydes adsorbes a l'interface, pour le systeme pur; eau/dodecane; 2) une augmentation de la concentration en tensio-actif, lorsque celui-ci est present dans la phase continue

Titre traduit

Study of the partial coalescence mechanisms of a drop at a liquid-liquid interface

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