| CABI2140 | Chimie des colloïdes et des surfaces (I) |
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[30h]2q
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Enseignant(s) :
Paul Rouxhet
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 Objectifs
Ce cours, qui fait partie du tronc commun du programme Ingénieur Chimiste et des Industries Agricoles, vise à donner une formation de base dans cette discipline scientifique, dont l'importance est considérable pour de nombreux domaines d'application: sciences du sol et de l'environnement, biologie et exploitation du vivant, agro-alimentaire, industrie chimique, matériaux.
L'accent mis sur les aspects les plus fondamentaux de la physico-chimie des interfaces séparant deux phases et des systèmes colloïdaux. Les illustrations assurent un contact concret avec les domaines d'application.
Cahier des charges
Considérations générales : types d'interfaces, thermodynamique aux interfaces, forces intermoléculaire, tension superficielle, adsorption, adhésion
Interface liquide-gaz et systèmes colloïdaux associés : adsorption, détergence, mousses
Interface solide-gaz : adsorption, caractérisation des adsorbants (surface spécifique, porosité), aspects thermodynamiques et interactios moléculaires
Interface solide-liquide et systèmes colloïdaux associés : propriétés électriques (origine, double couche), phénomènes d'adsorption, interactions à l'échelle moléculaire, propriétés des systèmes colloïdaux lyophobiques (pression osmotique, équilibre de Donnan, théorie de la stabilité), étude de systèmes types (halogénures, oxydes, minéraux, latex, ...)
Systèmes colloïdaux lyophiles : macromolécules en solution (conformation, propriétés des solutions), polyélectrolytes (conformation, charge, interaction avec les ions)
Aperçu sur les émulsions, les systèmes micellaires, les gels: description et caractéristiques, formation et stabilité.
Résumé
Introduction : vue d'ensemble des systèmes colloïdaux et des types d'interfaces.
Théorie cinétique des systèmes dispersés : sédimentation, centrifugation, diffusion, mouvement Brownien.
Energie de surface : tension superficielle, équation de Laplace, mouillage - capillarité - adhésion - cohésion - dispersion, porosimétrie à mercure, illustrations.
Complément de thermodynamique des solutions : équation de Gibbs-Duhem, pression osmotique.
Adsorption à partir d'une solution : propriétés des monocouches, notion d'adsorption, équation d'adsorption de Gibbs, isotherme de Langmuir, illustrations.
Equilibre de Donnan : distribution des ions, pression osmotique, potentiel, relation avec l'électrochimie classique, illustrations.
Propriétés des surfaces chargées : origine de la charge, modèles physique et chimique de la double couche, interactions entre particules et problème de la stabilité des systèmes colloïdaux.
Autres informations du cahier des charges
ouvrage de référence : P. Hiemenz, Principles of colloid and surface chemistry, Marcel Dekker, 2d Ed., 1986, pp.815.
Le cours CABI2140 est mentionné dans les programmes suivants :
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BRAS3DS
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Diplôme d'études spécialisées en brasserie
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CHIM2
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Licence en sciences chimiques
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CMAG2
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Bio-ingénieur
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INCH2
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Ingénieur civil chimiste
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Valeurs ECTS de l'activité
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CHIM22
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Deuxième licence en sciences chimiques
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(2 ECTS)
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CMAG21
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Première année du programme conduisant au grade de bio-ingénieur
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Obligatoire
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Valeur ECTS par défaut
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(2 ECTS)
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