Contribution à la mise au point d'une méthodologie nouvelle pour la mesure de la stabilité des mousses liquides

Abstract

Ce mémoire est une contribution à la mise au point d’une méthodologie nouvelle pour la mesure de la stabilité des mousses liquides à partir du suivi de la diminution de leurs aires interfaciales. Il est montré que, contrairement à ce qui vient d’être affirmé par NISHIOKA et ROSS, ce suivie ne peut être correctement déduit de la variation de la surpression qui apparaît dans un récipient clos dans lequel se dégrade une mousse liquide. Il existe en effet, le plus souvent, une surpression parasite d’origine hydrostatique – voire thermique – au moins aussi importante que la surpression liée à la diminution de l’aire interfaciale. Ce suivi ne peut pas plus se déduire des mesures de transmission optique suggérées il y a une quaternaire d’années par CLARK et BLACKMAN. Quand elles sont possibles, ces mesures dépendent principalement du drainage du liquide dans les films interfaciaux, phénomène très indirectement lié à la stabilité des mousses. La méthode proposée permet la détermination aisée de la diminution de l’aire interfaciale au moyen de mesures de réflectométrie effectuées à la surface libre de la mousse. Son utilisation révèle que la diminution de l’aire interfaciale d’une mousse liquide métastable est régie par la théorie du transfert gazeux de LEMLICH et que, conformément à la loi récemment prévue par MARWORTH, en fin d’évolution, cette diminution est proportionnelle à la puissance – ½ du temps. Il est montré, sur des exemples concrets, que l’utilisation de la nouvelle méthode permet l’étude fiable de la stabilité des mousses en fonction de la concentration des tensio-actifs et de leur nature, tant en l’absence qu’en présence d’huile. La réflectométrie pourra donc être utilisée avantageusement par les ingénieurs pétroliers pour sélectionner les tensio-actifs susceptibles d’améliorer le drainage des gisements par l’injection ou la formation de mousses. Au plan fondamental, elle permettra – enfin – le démarrage d’une étude rigoureuse de la stabilité des mousses liquides en fonction, notamment, de la concentration et de la nature des agents tensio-actifs.