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Manifestations d'instabilité des émulsions (floculation, coalescence, stratification et désémulsification)

Il existe plusieurs manifestations deinstabilité de l'émulsion: floculation, coalescence, stratification (ou sédimentation), désémulsification, inversion de phase et maturation d'Ostwald.

Année 1

1. Floculation

Les gouttelettes dispersées dans l'émulsion s'agrègent pour former des amas tridimensionnels, appelés flocs ; ce processus est appelé floculation. Dans des conditions normales, la taille et la distribution des gouttelettes au sein des flocs restent globalement inchangées, et il n'y a pas de coalescence des gouttelettes, qui conservent leurs propriétés initiales. La floculation est induite par les forces d'attraction entre les gouttelettes. Ces forces sont généralement faibles, ce qui rend le processus de floculation réversible (floculation faible), et l'agitation permet de séparer les flocs.

2.Fusion

Si les gouttelettes d'un floculat fusionnent, les films liquides qui les composent se rompent et forment des billes liquides plus grosses. Ce processus est appelé coalescence. La coalescence est un processus irréversible qui entraîne une réduction du nombre de gouttelettes et la rupture complète de l'émulsion, c'est-à-dire la séparation huile-eau. La floculation précède la coalescence, tandis que la coalescence est la cause directe de la dégradation de l'émulsion.

3.Stratification

En raison de la différence de densité entre la phase huileuse et la phase aqueuse, les gouttelettes flottent ou coulent sous l'effet de la gravité, établissant ainsi un gradient de concentration équilibré au sein de l'émulsion. Ce phénomène est appelé crémage ou sédimentation. Bien que le crémage altère l'homogénéité de l'émulsion, celle-ci n'est pas pour autant détruite.

4.Démulsification

Une émulsion est un système thermodynamiquement instable dont l'état d'équilibre final est la séparation et la stratification huile-eau (par exemple, une couche aqueuse et une couche huileuse). La désémulsification en est l'issue inévitable. Dans certains secteurs industriels, la désémulsification est même nécessaire. Par exemple, la désémulsification du pétrole brut (E/H) permet d'obtenir la séparation huile-eau.

5.Variante

Une émulsion peut passer du type E/H au type H/E, ou inversement, en raison de changements dans les conditions d'émulsification, et ce processus est connu sous le nom d'inversion de phase.

6. Maturation Ostwald

Les émulsions composées de gouttelettes de tailles différentes (émulsions polydisperses) peuvent rester stables et résister à la floculation ou à la coalescence. Cependant, avec le temps, la distribution granulométrique se déplace vers les plus grosses gouttelettes, la courbe de distribution se resserre et la taille des gouttelettes tend à s'uniformiser. Ce phénomène, similaire au processus de maturation des cristaux, est appelé maturation d'Ostwald.


Date de publication : 24 avril 2026