Notion de tension interfaciale
Du point de vue mécanique, lorsque deux phases sont en présence, tout se passe comme si elles étaient séparées par une membrane sans épaisseur uniformément tendue. Cette membrane fictive, qui remplace mécaniquement l'interface (phase volumique de faible épaisseur) est appelée "surface de tension".
Considérons une ligne tracée sur la surface, qui sépare cette surface en deux régions (1) et (2), et \[{dl}\] un élément de cette ligne. La force exercée à travers l'élément \[{dl}\] par la région (1) sur la région (2) est donnée par l'équation :
où \[\sigma \][2] est la tension interfaciale[2].
Cette force est normale à l'élément \[{dl}\]. La condition de tension uniforme stipule que \[\sigma \] est indépendant de la direction de \[{dl}\], et uniforme sur toute la surface.
De même le travail nécessaire pour augmenter la surface de \[d\Omega \] est donné par :
Il existe différentes méthodes de mesure de la tension interfaciale. La plus simple est de mesurer la force nécessaire à l'arrachement d'un anneau d'une phase à l'autre dans le cas de 2 phases (liquide/liquide ou liquide/vapeur).
Dans la littérature, on trouve une infinité de définition de la tension interfaciale[2] \[\sigma \][2] . Nous proposons celle-ci :
Définition : tension interfaciale
La tension interfaciale[2] correspond au travail minimum "réversible" qu'il faut fournir pour amener des molécules (qui sont liées les unes aux autres par des forces de cohésion) du cœur du matériau ou d'une autre phase à sa surface afin d'augmenter la surface d'un incrément (ou accroissement), ou de la déformer. Cette énergie est rapportée à l'unité d'aire de surface ; elle s'exprime en joules par mètre carré (J/m2) ( Andrieu et Müller 2005[3], Béranger et Mazille 2005[4]).