Émulsion de Pickering - Pickering emulsion
Une émulsion de Pickering est une émulsion stabilisée par des particules solides (par exemple de la silice colloïdale ) qui s'adsorbent à l' interface entre les deux phases . Ce type d' émulsion a été nommé d'après SU Pickering , qui a décrit le phénomène en 1907, bien que l'effet ait été reconnu pour la première fois par Walter Ramsden en 1903.
Si l'huile et l'eau sont mélangées et que de petites gouttelettes d'huile se forment et se dispersent dans l'eau, les gouttelettes finiront par fusionner pour diminuer la quantité d'énergie dans le système. Cependant, si des particules solides sont ajoutées au mélange, elles se lieront à la surface de l'interface et empêcheront les gouttelettes de fusionner, rendant l'émulsion plus stable.
Des propriétés telles que l' hydrophobie , la forme et la taille de la particule peuvent avoir un effet sur la stabilité de l'émulsion. L' angle de contact de la particule à la surface de la gouttelette est une caractéristique de l'hydrophobie. Si l'angle de contact de la particule à l'interface est faible, la particule sera majoritairement mouillée par la gouttelette et ne sera donc pas susceptible d'empêcher la coalescence des gouttelettes. Les particules partiellement hydrophobes (c'est-à-dire un angle de contact d'environ 90°) sont de meilleurs stabilisants car elles sont partiellement mouillables par les deux liquides et se lient donc mieux à la surface des gouttelettes. L'énergie de stabilisation est donnée par
où r est le rayon de la particule, la tension interfaciale et l'angle de contact.
Lorsque l'angle de contact est d'environ 90°, l'énergie nécessaire pour stabiliser le système est à son minimum. Généralement, la phase qui mouille préférentiellement la particule sera la phase continue dans le système d'émulsion.
De plus, il a été démontré que la stabilité des émulsions de Pickering peut être améliorée par l'utilisation de " particules Janus " amphiphiles , à savoir des particules qui ont un côté hydrophobe et un côté hydrophile, en raison de l'énergie d'adsorption plus élevée des particules au niveau du liquide. interface liquide. Ceci est évident lorsqu'on observe la stabilisation de l'émulsion à l'aide de polyélectrolytes .
Le lait homogénéisé est un exemple d'émulsion stabilisée par Pickering. Les unités de caséine (protéine) sont adsorbées à la surface des globules gras du lait et agissent comme un tensioactif . La caséine remplace la membrane des globules gras du lait, qui est endommagée lors de l'homogénéisation.
Il est possible d'utiliser des particules de latex pour la stabilisation de Pickering, puis de fusionner ces particules pour former une enveloppe ou une capsule perméable, appelée colloïdosome. De plus, les gouttelettes d'émulsion de Pickering sont également des modèles appropriés pour la micro-encapsulation et la formation de capsules fermées et non perméables. Cette forme d'encapsulation peut également être appliquée aux émulsions eau-dans-eau (dispersions de solutions aqueuses de polymères à phases séparées), et peut également être réversible.