colloïde

COMMENT DEFINIT-ON UN COLLOIDE : 

  Le domaine colloïdal est défini à partir de lois décrivant un comportement spécifique de la matière pour une échelle caractéristique de ses composants colloïdaux s'étalant du nanomètre 10^-9m au micromètre 10^-6m (environ 100 fois plus fins qu'un cheveux humain). La caractérisation principale de ce mélange est l'effet négligeable des effets de gravitation par rapport ceux de l'agitation thermique, dont la conséquence est l'absence de précipitation des particules colloïdales. A l'autre bout de l'échelle, les particules colloïdales doivent être suffisamment grosses pour que ce ne soit pas un mélange vrai (dans lequel les particules sont dissoutes et non suspendues), c'est à dire que ces particules ont une taille supramoléculaire et sont beaucoup plus grosses que les molécules du milieu porteur. De par cette définition, on comprend qu'il ne peut y avoir de suspension colloïdale de type gaz/gaz.

La stabilité d'une solution colloïdale résulte de l'équilibre entre les interactions attractives et les interactions répulsives qui s'exercent sur les particules. Ces interactions dépendent notamment de la température, du pH et des espèces dissoutes : les argiles et limons forment des solutions colloïdales qui floculent en présence de métaux ou de sels, ce qui explique l'envasement des estuaires.

Les forces suivantes jouent un rôle important dans l’interaction entre particules colloïdales :

• Répulsion par volume exclu : Des particules solides (corps durs) ne peuvent s'interpénétrer.
• Interaction électrostatique : Les particules colloïdales portent souvent des charges électrostatiques ce qui les fait s'attirer ou se repousser. Les charges contenues dans la phase continue (ions en solution) ainsi que la mobilité des deux phases affectent cette interaction.
• Forces de van der Waals : Elles sont dues à l'interaction entre deux dipôles pouvant être aussi bien permanent qu'induit. Une particule n'ayant pas de moment dipolaire permanent peut en acquérir un temporairement suite à une fluctuation de densité électronique. Un tel dipôle temporaire peut induire un dipôle dans une particule voisine. Le dipôle temporaire et le dipôle induit s'attirent alors l'un l'autre. Les forces de Van der Waals sont toujours présentes sauf s'il y a égalité entre les indices de réfraction des deux phases. Ces forces sont de courte portée et attractives.
• Forces entropiques : D'après le deuxième principe de la thermodynamique, un système évolue vers un état qui maximise son entropie. Il peut en résulter des forces effectives même entre des sphères dures.
• Forces stériques : Des surfaces couvertes de polymères ou des polymères non adsorbés en solution peuvent produire une répulsion stérique supplémentaire ou, plus étonnant, une attraction par déplétion. Ces deux effets sont principalement d'origine entropique.