Émulsion (Français)

les émulsions contiennent à la fois une phase dispersée et une phase continue, la limite entre les phases étant appelée « interface ». Les émulsions ont tendance à avoir un aspect trouble parce que les nombreuses interfaces de phase diffusent la lumière lorsqu’elle traverse l’émulsion. Les émulsions apparaissent blanches lorsque toute la lumière est diffusée de manière égale. Si l’émulsion est suffisamment diluée, la lumière à haute fréquence (basse longueur d’onde) sera davantage diffusée et l’émulsion apparaîtra plus bleue-c’est ce qu’on appelle « l’effet Tyndall »., Si l’émulsion est suffisamment concentrée, la couleur sera déformée vers des longueurs d’onde relativement plus longues et apparaîtra plus jaune. Ce phénomène est facilement observable lorsque l’on compare le lait écrémé, qui contient peu de matières grasses, à la crème, qui contient une concentration beaucoup plus élevée de matières grasses du lait. Un exemple serait un mélange d’eau et d’huile.

deux classes spéciales d’émulsions – microémulsions et nanoémulsions, avec des tailles de gouttelettes inférieures à 100 nm – semblent translucides., Cette propriété est due au fait que les ondes lumineuses ne sont dispersées par les gouttelettes que si leurs tailles dépassent environ un quart de la longueur d’onde de la lumière incidente. Étant donné que le spectre visible de la lumière est composé de longueurs d’onde comprises entre 390 et 750 nanomètres (nm), si les tailles de gouttelettes dans l’émulsion sont inférieures à environ 100 nm, la lumière peut pénétrer à travers l’émulsion sans être dispersée. En raison de leur similitude d’apparence, les nanoémulsions translucides et les microémulsions sont fréquemment confondues., Contrairement aux nanoémulsions translucides, qui nécessitent un équipement spécialisé pour être produites, les microémulsions se forment spontanément en « solubilisant” des molécules d’huile avec un mélange de tensioactifs, de co-tensioactifs et de co-solvants. La concentration de tensioactif requise dans une microémulsion est cependant plusieurs fois supérieure à celle d’une nanoémulsion translucide et dépasse de manière significative la concentration de la phase dispersée. En raison de nombreux effets secondaires indésirables causés par les tensioactifs, leur présence est désavantageuse ou prohibitive dans de nombreuses applications., De plus, la stabilité d’une microémulsion est souvent facilement compromise par dilution, par chauffage ou par modification des niveaux de pH.

les émulsions courantes sont intrinsèquement instables et n’ont donc pas tendance à se former spontanément. L’apport d’énergie – par agitation, Agitation, homogénéisation ou exposition à des ultrasons de puissance – est nécessaire pour former une émulsion. Au fil du temps, les émulsions tendent à revenir à l’état stable des phases composant l’émulsion., Un exemple de ceci est vu dans la séparation des composants d’huile et de vinaigre de la vinaigrette, une émulsion instable qui se séparera rapidement à moins d’être secouée presque continuellement. Il existe des exceptions importantes à cette règle – les microémulsions sont thermodynamiquement stables, tandis que les nanoémulsions translucides sont cinétiquement stables.

la transformation D’une émulsion d’huile et d’eau en émulsion « eau dans huile » ou en émulsion « huile dans eau » dépend de la fraction volumique des deux phases et du type d’émulsifiant (tensioactif) (voir émulsifiant, ci-dessous) présent.,

InstabilityEdit

la stabilité de L’émulsion fait référence à la capacité d’une émulsion à résister à l’évolution de ses propriétés au fil du temps. Il existe quatre types d’instabilité dans les émulsions: floculation, crémage/sédimentation, coalescence et maturation Ostwald. La floculation se produit lorsqu’il y a une force attractive entre les gouttelettes, de sorte qu’elles forment des flocons, comme des grappes de raisin. Ce procédé peut être souhaité, s’il est contrôlé dans son étendue, pour régler les propriétés physiques des émulsions telles que leur comportement à l’écoulement., La Coalescence se produit lorsque les gouttelettes se heurtent les unes aux autres et se combinent pour former une gouttelette plus grande, de sorte que la taille moyenne des gouttelettes augmente avec le temps. Les émulsions peuvent également subir un crémage, où les gouttelettes montent au sommet de l’émulsion sous l’influence de la flottabilité, ou sous l’influence de la force centripète induite lorsqu’une centrifugeuse est utilisée. Le crémage est un phénomène courant dans les boissons laitières et non laitières (c.-à-d. lait, lait de café, lait d’amande, lait de soja) et ne change généralement pas la taille des gouttelettes., La sédimentation est le phénomène opposé du crémage et normalement observé dans les émulsions eau-dans-huile. La sédimentation se produit lorsque la phase dispersée est plus dense que la phase continue et que les forces gravitationnelles tirent les globules plus denses vers le fond de l’émulsion. Semblable au crémage, la sédimentation suit la loi de Stoke.

un « tensioactif » approprié (ou « tensioactif ») peut augmenter la stabilité cinétique d’une émulsion de sorte que la taille des gouttelettes ne change pas significativement avec le temps., La stabilité d’une émulsion, comme une suspension, peut être étudiée en termes de potentiel zêta, qui indique la répulsion entre gouttelettes ou particules. Si la taille et la dispersion des gouttelettes ne changent pas avec le temps, on dit qu’elles sont stables. Par exemple, les émulsions huile dans l’eau contenant des mono-et diglycérides et des protéines de lait en tant que tensioactif ont montré que la taille des gouttelettes d’huile est stable pendant 28 jours de stockage à 25°C.,

surveillance de la stabilité physiqueModifier

la stabilité des émulsions peut être caractérisée en utilisant des techniques telles que la diffusion de la lumière, la mesure de la réflectance du faisceau focalisé, la centrifugation et la rhéologie. Chaque méthode présente des avantages et des inconvénients.

méthodes accélératrices de prévision de la durée de conservationmodifier

le processus cinétique de déstabilisation peut être assez long – jusqu’à plusieurs mois, voire des années pour certains produits. Souvent, le formulateur doit accélérer ce processus afin de tester les produits dans un délai raisonnable lors de la conception du produit., Les méthodes thermiques sont les plus couramment utilisées – elles consistent à augmenter la température de l’émulsion pour accélérer la déstabilisation (si elles sont inférieures aux températures critiques pour l’inversion de phase ou la dégradation chimique). La température affecte non seulement la viscosité, mais aussi la tension interfaciale dans le cas de tensioactifs non ioniques ou, dans une portée plus large, les interactions entre gouttelettes dans le système. Le stockage d’une émulsion à haute température permet de simuler des conditions réalistes pour un produit (par exemple,, un tube d’émulsion de crème solaire dans une voiture dans la chaleur de l’été), mais accélère également les processus de déstabilisation jusqu’à 200 fois.

des méthodes mécaniques d’accélération, y compris les vibrations, la centrifugation et l’agitation, peuvent également être utilisées.

ces méthodes sont presque toujours empiriques, Sans base scientifique solide.