Dispersion (chimie)

Une dispersion, en chimie, 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 dispersées

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 distribution de tailles de particules, généralement non gaussienne^[2].

Classification selon la nature des phases

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

Milieu \ Phase		Phase dispersée
Milieu \ Phase		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 références

↑ P. Cor, Émulsions, mousses, détersion. Les phénomènes de surface, Dunod, 1955, p. 95.
↑ ^{a b et c} (de) Müfit Bahadir, Harun Parlar et Michael Spiteller, Springer Umweltlexikon, Springer, p. 2000.
↑ Claude Friedli, Chimie générale pour ingénieur, PPUR, 2002, p. 598.
↑ Jack Legrand, Émulsions alimentaires et foisonnement, Lavoisier, 2013, p. 17.

Voir aussi

Bibliographie

(en) Tharwat F. Tadros, Handbook of Colloid and Interface Science. Volume 2 : Basic Principles of Dispersions, Walter de Gruyter, 2017, 445 p. (lire en ligne)

Articles connexes

Liens externes

(en) [vidéo] Khan Academy India, « Scattering of light & Tyndall effect », sur YouTube, 11 septembre 2018 (consulté le 14 mai 2022)

Portail de la chimie

[1] P. Cor, Émulsions, mousses, détersion. Les phénomènes de surface, Dunod, 1955, p. 95.

[Springer-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, 2002, p. 598.

[4] Jack Legrand, Émulsions alimentaires et foisonnement, Lavoisier, 2013, p. 17.

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