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état de la matière dispersée sous forme d'émulsion De Wikipédia, l'encyclopédie libre
En chimie et en physique, un état polyphasique, état dispersé ou état fractionné est un mélange dans lequel une phase est sous la forme de grains ou gouttelettes dans une autre, la matrice, les deux phases étant liées. Il s'agit d'un mélange hétérogène, c'est-à-dire dont on peut distinguer les constituants à l'œil nu (ou du moins au microscope) ; c'est le contraire d'un mélange homogène.
Une phase est une région de l'espace dont les paramètres ou propriétés sont uniformes, ou du moins varient peu entre deux points voisins. Cela signifie une unité de la composition chimique, de l'état de la matière (solide ou liquide ou gazeux) et des propriétés physiques : mécaniques (élasticité...), optiques, électromagnétiques.
Le contact entre deux phases est la surface de séparation. Cette surface peut être plus ou moins plane, comme la surface d'une pièce métallique (séparation solide/gaz) ou la séparation huile/vinaigre dans une vinaigrette au repos. Elle peut être aussi plus ou moins sphérique, comme dans le cas d'une goutte d'eau.
Lorsqu'une des phases est sous la forme de grains ou gouttelettes mélangée dans une autre phase, appelée matrice, les deux phases étant intimement liées. C'est par exemple le cas des « yeux » d'huile dans la vinaigrette après agitation. On parle alors d'état polyphasique (émulsion), dispersé ou fractionné (pour la phase en grains). Il s'agit d'un mélange hétérogène, c'est-à-dire dont on peut distinguer les constituants à l'œil nu (ou du moins au microscope) ; c'est le contraire d'un mélange homogène.
Il existe trois sortes de mélanges hétérogènes :
On peut avoir les situations suivantes :
* : Un mélange de gaz est toujours homogène.
Pour que l'on ait une phase dispersée dans une autre, il faut que les phases ne soient pas miscibles. Cela se modélise par une énergie liée à l'aire de la surface de contact, énergie appelée « tension superficielle ».
Une des propriétés fondamentales des états dispersés est liée à la surface de contact entre les phases. Cette surface de contact étant très importante, toutes les propriétés de surface (réactions chimiques, adsorption...) vont prendre une importance prépondérante. Cette surface de contact est aussi appelée « surface spécifique ». De fait, une phase fractionnée est beaucoup plus réactive qu'une phase massive, cela pouvant même provoquer des explosions si la réaction est exothermique :
Lorsque l'on veut favoriser une réaction, on fractionne volontairement les réactants ou les catalyseurs (sous forme de poudre ou de mousse solide) :
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