Dispersion (chimie)

système dans lequel des composants sont dispersés dans une phase continue de composition différente et dont au moins une des phases est finement divisée en domaines de phase

En chimie, une dispersion est un mélange hétérogène dans lequel une ou plusieurs phases sont finement mêlées à une autre sans y être dissoutes. Cette ou ces phases (dites phases dispersées) sont discontinues, c'est-à-dire constituées de petits domaines séparés (les particules), au contraire de l'autre phase (la phase dispersante) qui est continue, c'est-à-dire constituée d'un unique et vaste domaine (qui englobe les particules). Les particules peuvent être observées individuellement, à l’œil nu (dispersions grossières) ou à l'aide d'un microscope (dispersions colloïdales)[1].

Le même effet avec une suspension colloïdale (ici des particules de farine dans de l'eau) qui diffuse fortement la lumière blanche en donnant une opalescence bleutée.

Ces mélanges représentent des états dispersés de la matière (systèmes de dispersion biphasiques, triphasique, multiphasiques lorsqu'ils sont composés de deux, trois ou plusieurs phases).

Classification selon la dimension des particules disperséesModifier

Les dispersions peuvent être classées selon la dimension des particules dispersées[2] :

Système de dispersion Dimension moyenne
des particules
Nombre d'atomes
par particule[3]
Moléculaire ou ionique (solution vraie) < 1 nm
2 à 103
Colloïdale (solution ou dispersion colloïdale) 1 nm à 1 µm
103 à 109
Grossière (dispersion) > 1 µm
> 109

Un système monodispersé est constitué par des particules de la phase dispersée de même taille. Un système polydispersé est caractérisé par une ditribution de tailles de particules, généralement non gaussienne[2].

Classification selon la nature des phasesModifier

Les dispersions peuvent être classées selon la nature des phases[2]  :

Milieu \ Phase Phase dispersée
Gaz (bulles) Liquide (gouttes) Solide (particules solides)
Milieu continu Gaz Aucun
(Tous les gaz sont miscibles.)
Aérosol liquide
Ex. : brouillard, brume, nuage
Aérosol solide
Ex. : fumée, particules aériennes, nuée ardente, tempête de sable
Liquide Mousse
Ex. : crème fouettée, mousse au chocolat
Émulsion
Ex. : lait, pastis, mayonnaise, savon liquide
Suspension
Ex. : peinture, boue, lait de chaux, confiture
Solide Mousse solide
Ex. : aérogel, polystyrène expansé, pierre ponce
Gel ou émulsion solide
Ex. : beurre, gel hydroalcoolique
Suspension solide
Ex. : verre groseille, matériau composite, des alliages, des roches
 
Structure de la mousse aux différentes échelles.
Une mousse est une dispersion de bulles de gaz dans une phase continue, liquide, semi-solide ou solide. Dans une mousse alimentaire, la phase continue peut être une solution (blancs en neige, sorbet) ou une émulsion (crème Chantilly, crème glacée), cette dernière donnant un système triphasique G/L/L (gaz/liquide/liquide) voire tétraphasique S/G/L/L en cas de cristallisation d'eau ou de matière grasse (phase solide S)[4].

Notes et référencesModifier

  1. P. Cor, Émulsions, mousses, détersion. Les phénomènes de surface, Dunod, , p. 95.
  2. a b et c (de) Müfit Bahadir, Harun Parlar et Michael Spiteller, Springer Umweltlexikon, Springer, p. 2000.
  3. Claude Friedli, Chimie générale pour ingénieur, PPUR, , p. 598.
  4. Jack Legrand, Émulsions alimentaires et foisonnement, Lavoisier, , p. 17.

Voir aussiModifier

BibliographieModifier

  • (en) Tharwat F. Tadros, Handbook of Colloid and Interface Science. Volume 2 : Basic Principles of Dispersions, Walter de Gruyter, , 445 p. (lire en ligne)

Articles connexesModifier