Academic literature on the topic 'Cristallisation des colloïdes'

<p style="text-align: justify;">L'effet colloïde-protecteur d'extraits mannoprotéiques de parois de levures vis-à-vis de la précipitation tartrique a été étudié en solution hydroalcoolique, en utilisant un IST mètre (Indice de Stabilité Tartrique).</p><p style="text-align: justify;">Nous avons montré que les deux extraits levuriens inhibaient la cristallisation du bitartrate de potassium au même titre que l'acide métatartrique et la carboxyméthylcellulose, mais à un niveau plus faible. Le niveau de stabilité retenu (ISTC-75) est assuré avec des concentrations par litre de 7,5 mg d'acide métatartrique et de 18 mg de carboxyméthylcellulose. Des concentrations en extraits mannoprotéiques inférieures à 100 mg par litre assurent la stabilité tartrique du vin modèle à l'indice retenu. L'efficacité d'inhibition semble dépendre de la quantité de protéines de l'extrait. Ces polymères mannoprotéiques apportés en quantité suffisante éviteraient les risques de précipitation tartrique dans les vins</p>

On décrit le développement d’une expérience de vidéomicroscopie pour caractériser l’effet de la polydispersité sur la cristallisation d’un système colloïdal de quasi sphères dures piégées au niveau de l'interface entre 2 liquides. Le confinement capillaire quasi 2D permet d'obtenir un système plan de disques durs polydisperses dont on veut explorer le diagramme de phase densité-polydispersité. On utilise des particules PMMA greffées PHSA (Poly-12HydroxySteraicAcid) piégées sur une interface entre Décaline et Glycol (ou 1-3 Propane-diol). Des suspensions de sphères dures monomodales de polydispersités différentes ont été synthétisées et leur distribution de taille caractérisée par microscopie électronique et traitement d’image. On mesure en particulier, pour trois polydispersités différentes (3. 8, 4. 3 et 5. 0%), les corrélations de paires de configurations instantanées en fonction de la densité 2D. En se basant sur un critère de dédoublement du second pic de corrélation, on conclue que ce système physico-chimique de particules colloïdales sur interface exhibe, à faible polydispersité, une transition ordre/désordre (cristal/liquide) pour une couverture surfacique de 70% -dans les barres d’erreurs-, caractéristique d’un système de sphères dures. On observe les signes d’une cristallisation beaucoup moins franche pour le système le plus polydisperse. Ces conclusions sont nuancées en soulignant le besoin de mesures supplémentaires concernant l’évolution temporelle des configurations particulaires sur l’interface.

Cette thèse porte sur la cristallisation bidimensionnelle de particules dipolaires. La première partie concerne les systèmes à un composant. L’idée d’utiliser des matériaux granulaires secs comme substituts de suspensions colloïdales mouillées y est exploitée pour aborder le phénomène de cristallisation. Des systèmes granulaires athermaux bidimensionnels sont alors exposés à un bruit mécanique extérieur conduisant à un mouvement de type brownien des grains. En utilisant des interactions interparticulaires répulsives via un champ magnétique externe imposé, on montre que la microstructure observée dans les suspensions colloïdales peut être retrouvée quantitativement à l’échelle macroscopique. A cette fin, des expériences sur des granulaires (réalisées au laboratoire GRASP à Liège) et sur des systèmes colloïdaux constitués de particules magnétiques ainsi que des simulations numériques sont effectuées et comparées. Un excellent accord pour toute la gamme de couplage dipolaire est obtenu pour les fonctions de distribution de paires ainsi que pour les fonctions de corrélation orientationnelles. Cette découverte ouvre de nouvelles possibilités pour explorer efficacement et aisément les transitions de phase, la cristallisation, la nucléation, etc. dans des géométries confinées. Le second volet de cette thèse concerne les systèmes à deux composants. Des mélanges binaires constitués de particules pourvues de moments dipolaires similaires sont examinés. En utilisant des simulations Monte Carlo, une analyse structurale détaillée basée sur les fonctions de distribution de paires partielles et les clichés de microstructures est présentée pour un couplage dipolaire fort. Pour une composition équimolaire, la coexistence entre des super-réseaux triangulaires avec une stoechiométrie AB2 et A2B est mise en évidence, où A(B) dénote les grands (faibles) moments dipolaires. Ce résultat est en très bonne adéquation avec les prédictions théoriques à température nulle
This thesis deals with two-dimensional crystallization of dipolar particles. The first part of the manuscript treats one component systems. There, the idea of using excited dry granular media as substitutes of wet colloidal suspensions is exploited to tackle the problem of crystallization. Athermal two-dimensional granular systems are exposed to external mechanical noise leading to Brownian-like motion. Using tunable repulsive interparticle interaction via an external imposed magnetic field, it is shown that the same microstructure as that observed in colloidal suspensions can be quantitatively recovered at a macroscopic scale. To that end, experiments on granular (realized by the GRASP group in Liège) and colloidal systems made up of magnetized particles as well as computer simulations are performed and compared. Excellent agreement throughout the range of the dipolar coupling is found for the pair distribution as well as the bond-orientational correlation functions. This finding opens new ways to efficiently and very conveniently explore phase transitions, crystallization, nucleation, etc in confined geometries. The second part of this thesis addresses two component systems. Binary mixtures made up of particles carrying similar dipole moments are investigated. Using Monte Carlo simulations, a detailed structural analysis based on partial pair distribution functions and microstructure snapshots is presented for high dipolar coupling. At equimolar composition, the relevance of the coexistence of triangular superlattices with stoichiometry AB2 and A2B is revealed, with A(B) standing for the large(small) dipole moments. This finding is in excellent qualitative agreement with the zero temperature theoretical predictions

Une recherche approfondie a ete entreprise sur le systeme sio#2-al#2o#3-zno dope par cr#2o#3 lors de son passage progressif des phases xerogels-vitreuses et vitro-ceramiques sous l'action de differents traitements thermiques de la temperature ambiante a 1000c. Le chrome joue a la fois le role d'agent nucleant et de sonde structurale active en optique. Plusieurs techniques complementaires sont utilisees pour caracteriser finement les materiaux au cours des changements de phase, il s'agit de la diffraction x, de la diffusion de rayons x aux petits angles, de la microscopie electronique par transmission, de la diffraction electronique, de la resonance paramagnetique electronique de l'absorption optique et de la spectroscopie-laser d'emission au moyen de lasers accordables. On montre qu'au cours du processus de nucleation puis de cristallisation, il se forme des nanocristallites de structure spinelle du type gahnite zn(al#1#-#xcr#x)#2o#4 avec x voisin de 1 au debut et devenant tres petit a la fin de la cristallisation. Quant aux matrices de base leurs compositions evoluent du xerogel vers le verre du type gahnite puis vers le verre du type mullite. L'etude optique a ete egalement mise a profit pour comprendre la spectroscopie de cr#3#+ dans znal#2o#4 et une recherche originale a meme ete abordee sur y#3al#5o#1#2 (cr#3#+) afin de confronter les resultats avec ceux obtenus sur la gahnite

La formation de cristaux dans la phase dispersée d'une émulsion huile-dans-eau fait apparaître des irrégularités ou aspérités aux interfaces pouvant entraîner des modifications rhéologiques spectaculaires comme le passage d'un état fluide à un état solide. Nous montrons que la gélification des émulsions par voie thermique peut être attribuée à deux mécanismes : (i) la coalescence partielle, qui permet grâce aux cristaux interfaciaux de former des liens irréversibles entre gouttes, et (ii) le " jamming " qui est un phénomène de blocage dû aux aspérités empêchant le mouvement relatif des surfaces au contact. Sur des systèmes modèles, nous établissons que les mécanismes et les cinétiques de gélification sont contrôlés par la proportion d'huile cristallisée, le diamètre moyen des gouttes et la composition de l'interface. Nous montrons en particulier que la coalescence partielle peut être décrite comme un processus de percolation nécessitant des contacts de type " solide contre liquide " entre les gouttes. Nous montrons ensuite que la mise en écoulement des émulsions ou des gels peut conduire à deux situations limites : la séparation macroscopique des phases (ou barattage) ou bien la persistance d'un gel de plus faible connectivité. Nous étudions l'influence des paramètres qui sont à l'origine de cette évolution topologique. La variété des états accessibles rend ces matériaux très attractifs pour les secteurs de la cosmétique et l'agroalimentaire
The formation of crystals in the dispersed phase of an oil-in-water emulsion induces a morphological modification of the droplet interfaces which become rough and rippled. This phenomenon can give rise to dramatic rheological modifications like the transition from a fluid to a solid state. We show that gelation of emulsions upon thermal treatment can be provoked by two distinct mechanisms : (i) partial coalescence caused by crystals located nearby the interfaces which irreversibly bridge neighbouring drops, and (ii) a jamming phenomenon due to surface roughness hindering the relative displacement of droplets in contact. By performing experiments on model systems, we establish that both the mechanism and kinetics of gelation are governed by the solid oil content, the drops diameter and the interface composition. In particular, we show that partial coalescence can be described as a percolation process requiring the creation of "solid versus liquid" contacts in between two drops. When submitted to a shear flow, the emulsions or gels exhibit two limiting behaviours : a macroscopic phase separation can be observed and/or a fragmented gel can be obtained with reduced level of connectivity. We study the influence of the parameters controlling the topological evolution. The variety of accessible states makes these materials suitable for applications in different industrial fields like cosmetics or food

De part sa structuration en hélice, un Cristal Liquide Cholestérique (CLC) possède des propriétés optiques singulières. La lumière incidente sur un CLC est réfléchie sélectivement, avec une longueur d'onde λ0 associée proportionnelle au pas hélicoïdal et ceci sur une largeur spectrale de quelques dizaines de nm autour de λ0. La quantité de lumière réfléchie est par ailleurs limitée à 50% de la lumière ambiante (non polarisée).

Les travaux de thèse se sont focalisés sur l'obtention de propriétés de réflexion de cholestériques gélifiés atypiques, avec deux objectifs de recherche: l'élargissement de la bande de réflexion et l'accroissement de la quantité de lumière réfléchie.

La première partie du manuscrit de thèse propose un procédé d'élaboration permettant un élargissement de la bande de réflexion de gels de CLC. Cet objectif est atteint par l'utilisation d'un CLC absorbant la lumière UV, à l'origine d'un gradient d'intensité lors de la gélification. Des études par microscopie optique, spectrophotométrie et microscopie électronique en transmission ont permis de déterminer la distribution structurale à l'origine de la distribution des longueurs d'onde de réflexion observée.

La seconde partie du manuscrit se focalise sur l'augmentation de la quantité de lumière réfléchie par un gel réalisé à partir d'un mélange cholestérique qui voit son sens d'hélicité changer avec la température. L'impact de l'histoire de la polymérisation et du parcours en température après gélification sur les propriétés du profil de réflexion sera analysé avec une attention particulière sur la nature et la quantité de la polarisation du faisceau réfléchi.