Structures microscopiques dans les films de langmuir d'acides carboxyliques fluores. Etude par diffraction en incidence rasante et reflectivite des rayons x

par ANNE GOUDOT

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de FRANCIS RONDELEZ.

Soutenue en 1993

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Ce travail porte sur des films de langmuir d'acides carboxyliques a chaines perfluorees (c#1#1f#2#3cooh) ou mixtes fluorees/hydrocarbonees (c#1#0f#2#1ch#2cooh, c#8f#1#7(ch#2)#2cooh, c#8f#1#7(ch#2)#4cooh et c#8f#1#7(ch#2)#1#0cooh). Leurs diagrammes de phase ont ete etudies par des mesures d'isothermes de pression de surface, de reflectivite x et de diffraction x en incidence rasante. Nous montrons que les diagrammes de phase des films des acides c#1#1f#2#3cooh et c#1#0f#2#1ch#2cooh sont simplifies par rapport a ceux, complexes, des films d'acides gras fluorees qu'entre chaines hydrocarbones: ceci s'explique en grande partie par l'existence d'interactions de van der waals beaucoup plus fortes entre chaines hydrocarbonees, qui amenent une condensation tres compacte des amphiphiles et conduisent a un haut degre de cristallinite des phases condensees. La symetrie quasi-cylindrique des chaines fluorees, du fait de leur conformation helicoidale, et leur plus grande rigidite (elles presentent moins de defauts gauches) contribuent a en faciliter la condensation. Avec l'insertion de 4 groupements ch#2 entre la chaine fluoree et la tete polaire, nous avons observe que le diagramme redevient complexe et rappelle celui des acides gras hydrocarbones. Nous avons constate que la zone de coexistence gaz/liquide condense des films de c#1#1f#2#3cooh est tres etroite: ils peuvent etre gazeux a des aires par molecule aussi faibles que 60 a#2/mol a 20c. Nous montrons que ce comportement tres singulier est du a l'existence de fortes repulsions electrostatiques entre les tetes acide carboxylique et nous tirons partie de cette particularite pour determiner pour la premiere fois l'orientation moleculaire en phase gaz dans un film langmuir. A 150 et 200 a#2/mol a 12c, nous observons que les molecules sont couchees a l'interface, du fait de leur interaction attractive avec le substrat aqueux. Quand le gaz est tres dense (i. E. 70 a#2/mol), nous observons qu'elles se redressent de 30c, sous l'effet d'une interaction de volume exclu. Enfin, nous avons mis en evidence l'analogie frappante entre les diagrammes de phase de ces systemes bidimensionnels et ceux des cristaux de fluoroalcanes a 3d


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Informations

  • Détails : 248 P.
  • Annexes : 110 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1993
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