Chimie interfaciale: tension de surface, adsorption, électrocinétique

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Description

Cette séance de cours couvre les concepts de tension de surface, d'adsorption sur les solides et d'électrocinétique. Il comprend des discussions sur l'interface gaz/liquide, la thermodynamique de l'adsorption, les interfaces chargées, la théorie DLVO, l'électrochimie dynamique et les mesures de la tension de surface. La séance de cours se penche également sur l'équation Kelvin, l'angle de contact, la plaque Wilhelmy, l'isotherme Langmuir et l'isotherme BET pour l'adsorption multicouche. De plus, il explore la théorie de la double couche diffuse, les phénomènes électrocinétiques comme l'électrophorèse et l'électro-osmose, et la théorie DLVO de la coagulation colloïdale. Le potentiel de sédimentation, le potentiel de coulée et la concentration critique de coagulation de la théorie DLVO sont également discutés.

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Concepts associés (53)

Electrokinetic phenomena

Electrokinetic phenomena are a family of several different effects that occur in heterogeneous fluids, or in porous bodies filled with fluid, or in a fast flow over a flat surface. The term heterogeneous here means a fluid containing particles. Particles can be solid, liquid or gas bubbles with sizes on the scale of a micrometer or nanometer. There is a common source of all these effects—the so-called interfacial 'double layer' of charges. Influence of an external force on the diffuse layer generates tangential motion of a fluid with respect to an adjacent charged surface.

Streaming current

A streaming current and streaming potential are two interrelated electrokinetic phenomena studied in the areas of surface chemistry and electrochemistry. They are an electric current or potential which originates when an electrolyte is driven by a pressure gradient through a channel or porous plug with charged walls. The first observation of the streaming potential is generally attributed to the German physicist Georg Hermann Quincke in 1859.

Double couche électrique

La double couche électrique est un modèle décrivant la variation du potentiel électrique aux abords d'une surface. Elle intervient principalement lors de l'étude du comportement des colloïdes et des surfaces en contact avec des solutions. L'épaisseur de la double couche électrique est appelée longueur de Debye. Le modèle initial de la double couche électrique est attribué à Helmholtz (1879). Mathématiquement, il a simplement assimilé la double couche à un condensateur, en se basant sur un modèle physique dans lequel une couche d'ions est adsorbée à la surface.

Électrophorèse sur gel

alt=Appareil à électrophorèse sur gel d'agarose|vignette|Appareil pour électrophorèse d'ADN en gel d'agarose. Le gel est horizontal baigne dans le tampon qui remplit la cuve. L'ADN est déposé dans des puits à une extrémité du gel. L'alimentation en arrière-plan fournit la tension électrique continue qui permet la migration des fragments d'ADN dans le gel. L'électrophorèse sur gel est une variante de l'électrophorèse de zones.

Coagulation-floculation

La coagulation-floculation est un procédé de traitement physico-chimique d'épuration de l'eau, utilisé pour le traitement de potabilisation ou le traitement d'eau usée. Son principe repose sur la difficulté qu'ont certaines particules à se décanter naturellement : les colloïdes. Les particules colloïdales sont caractérisées par deux points essentiels : d'une part, elles ont un diamètre très faible (de 1 nm à 1 μm) - d'autre part, elles ont la particularité d'être chargées électronégativement, engendrant des forces de répulsions inter-colloïdales.