Les dispersions expliquées
Figure 1 : Pour faciliter la prise, les médicaments sont fabriqués sous forme de comprimés solubles. Une fois dissous, l'ingrédient actif solide se trouve sous forme de suspension aqueuse.
Les dispersions sont composées d'au moins deux phases différentes. Ces phases peuvent être divisées en une phase dispersée et une phase continue. De nombreux produits industriels sont des dispersions comme le lait, les émulsions de peintures et les crèmes. Des études détaillées de la stabilité des dispersions sont essentielles pour leur développement futur.
Qu'est-ce qu'une dispersion ?
Les dispersions sont des mélanges hétérogènes composés d'au moins deux phases non miscibles. Elles se divisent en une phase dispersée et une phase continue. La phase dispersée est constituée de plus petites particules ou gouttelettes réparties dans la phase continue. La phase continue est généralement présente en plus grande quantité et entoure les composants dispersés (voir Figure 2).
Le tableau suivant classe les dispersions en fonction de l'état de la matière des phases dispersées et continues :
| type de dispersion | phase continue | phase dispersée |
|---|---|---|
| émulsion | liquide | liquide |
| mousse | liquide | gazeux |
| suspension | liquide | solide |
| brouillard | gazeux | liquide |
| fumée | gazeux | solide |
| solide poreux humide | solide | liquide |
| solide poreux sec | solide | gazeux |
| mélange solide | solide | solide |
Les dispersions peuvent également être classées en fonction de la taille des particules. Les mélanges avec des particules plus petites sont généralement plus stables.
- Les systèmes moléculairement dispersés contiennent des particules inférieures à 1 nm.
- Les dispersions colloïdales contiennent des particules entre 1 nm et 1 µm.
- Les dispersions grossières contiennent des particules supérieures à 1 µm.
Les dispersions dans les applications pratiques
Nous rencontrons des dispersions tous les jours dans des produits allant des vinaigrettes, boissons mixtes et bières dans le secteur alimentaire aux émulsions et crèmes dans les cosmétiques et produits pharmaceutiques, ainsi que des agents de nettoyage polyphasiques, les peintures ou les mastics pour étanchéité dans la construction. Pour tous ces produits, la stabilité de la dispersion est un paramètre critique qui doit être soigneusement analysé et optimisé lors du développement du produit.
Pourquoi la stabilité des dispersions est-elle importante ?
La stabilité décrit la capacité d'une dispersion à maintenir sa structure et ses propriétés originales sur une certaine période. Une dispersion stable montrera peu ou pas de changement en termes de taille des particules, de séparation des phases et d'autres propriétés. Les dispersions instables, quant à elles, montrent des processus de déstabilisation tels que la sédimentation, le crémage, la coalescence, l'agglomération et l'agrégation.
Comment peut-on caractériser la stabilité des émulsions, suspensions et mousses ?
La stabilité et le comportement au vieillissement des dispersions liquides telles que les émulsions, suspensions et mousses peuvent être analysés optiquement. Par exemple, le MultiScan MS 20 de DataPhysics Instruments peut être utilisé pour l'analyse de la stabilité des dispersions. Cela implique de mesurer le comportement de transmission et de rétrodiffusion d'une source lumineuse dirigée vers l'échantillon change avec le temps.
