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Tadmouri, Rawad. Tensioactifs en système biphasique eau/huile : propriétés, transfert et instabilité de Marangoni

Tadmouri, Rawad (2010). Tensioactifs en système biphasique eau/huile : propriétés, transfert et instabilité de Marangoni.

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Résumé en francais

Des instabilités hydrodynamiques ont été observées et étudiées pendant le transfert de matière dans deux types de systèmes biphasiques eau/huile. Le premier est un système non réactif impliquant le transfert de deux séries de tensioactifs ioniques (bromure de tétraalkylammonium à longue chaîne (CnTAB, n = 12, 16, 18) et dodécylsulfate de tétraalkylammonium (TAADS)). L'instabilité est, dans ce cas, périodique. Le système bascule alternativement d'un régime de diffusion vers un régime convectif. Le deuxième système est un système réactif, la réaction d'hydrolyse biphasique du chlorure de myristoyle (RCOCl, R = C13H27). Le transfert du chlorure de myristoyle vers la phase aqueuse est induit par la réaction d'hydrolyse qui donne lieu à la formation de composés tensioactifs. Les études réalisées dans la géométrie de la cellule Hele- Shaw ont montré que cette réaction biphasique donne lieu à un régime bien défini de cellules convectives de Marangoni. Notre objectif a consisté dans un premier temps à déterminer de façon quantitative les propriétés physicochimiques de ces systèmes. Nous avons mis au point une méthodologie originale, basée sur la modélisation de données de tension superficielle, permettant de déterminer les propriétés de partage, d'adsorption aux interfaces eau/air et eau/huile et d'agrégation. Nous avons pour les deux séries de composés tensioactifs (CnTAB et TAADS) mis en évidence la formation de microémulsions huile dans l'eau. Nous nous sommes également intéressés aux propriétés cinétiques de transfert et avons observé une dynamique accélérante due à un effet autocatalytique. Pour le système non réactif, cette accélération, observée lors du transfert de la phase organique vers la phase aqueuse, est due à la formation de microémulsions huile dans l'eau. Pour le système réactif, la forme de la cinétique est différente de celle observée pour le simple transfert de tensioactif. La courbe sigmoïde est dans ce cas parfaitement symétrique. Cette observation indique certainement un mécanisme différent du précédent. Il implique également une modification des propriétés de solubilisation de la phase aqueuse mais cette fois non par la formation d'agrégats mais plutôt par la formation de dimères.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Pimienta, Véronique
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (IMRCP), UMR 5623
Mots-clés libres :Systèmes biphasiques - Tensioactifs - Adsorption - Partage - Agrégation - Cinétique de transfert - Autocatalyse - Instabilités convectives de Marangoni
Sujets :Chimie
Déposé le :30 Mar 2012 13:52