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Keywords:

  • diffusion coefficient;
  • drop volume tensiometer;
  • dynamic interfacial tension;
  • surfactant adsorption

Abstract

In this study, dynamic interfacial tension data are obtained with a drop volume tensiometer at the mineral oil-water interface for Triton X-100 dissolved in the water phase, and for Span 80 dissolved in the oil phase. Surfactant adsorption is modelled under diffusion-controlled conditions using either long or short diffusion time approximations. A dimensionless parameter relating adsorption time, ta, to a characteristic diffusion time of each surfactant, tD, is introduced in order to determine the general applicability of the diffusion approximations. In the case of Triton X-100, the long time approximation is valid, and the ratio of taD is found to be much greater than one. In the case of Span 80, the short time approximation provides a good fit to the experimental data, and the ratio taD is found to be on the order of unity or less. A consideration of experimental data found in the literature for other surfactants leads to the general conclusion that the ratio taD is useful in characterising diffusion-controlled adsorption of surfactants.

Dans cette étude des données de tension interfaciale dynamique sont obtenues à l'aide d'un tensiomètre de volume de gouttes à l'interface huile minérale-eau pour du Triton X-100 dissous dans la phase aqueuse et du Span 80 dissous dans la phase huileuse. L'adsorption du surfactant est modélisée dans des conditions contrôlées par la diffusion à l'aide d'approximations de temps de diffusion longs ou courts. Un paramètre adimensionnel reliant le temps d'adsorption,taà un temps de diffusion caractéristique de chaque surfactant, tD, est introduit afin de déterminer l'applicabilité générale des approximations de diffusion. Dans le cas du Triton X-100, l'approximation des temps longs est valide et le rapport de taD s'avère beaucoup plus grand que un. Dans le cas du Span 80, l'approximation des temps courts montre un bon accord avec les données expérimentales et le rapport de taD s'avère inferieur ou egal a l'unite. D'apres des données expérimentales obtenues de la littérature scientifique pour d'autres surfactants, on arrive àla conclusion générale que le rapport taD est utile pour caractériser l'adsorption de surfactants contrôlée par la diffusion.