Analyse statistique et thermodynamique de la micro-structure dans les émulsions moléculaires

par Bernarda Kezic

Thèse de doctorat en Physique théorique et Physique chimie

Sous la direction de Aurélien Perera et de Franjo Sokolic.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .


  • Résumé

    Aqueous mixtures differ from mixtures of simple liquids from the fact that water molecules tend to self-associate preferentially due to the hydrogen bonding interaction, hence segregating solute molecules, without however leading to macroscopic phase separation. Even simple mixtures such as water with methanol exhibit such local order. The resulting micro-heterogeneity (MH) appear then as distinct from concentration fluctuations (CF), which play an important role in the stability of mixtures. By establishing a correspondence between micro-emulsions and these mixtures that we name as “molecular emulsions”, from the small wave number form of the Ornstein-Zernike theory, we demonstrate how certain difficulties intrinsic to molecular simulations can be avoided by accounting for the long-range form of the correlations. Similarly, by introducing bridge functions which we extract from simulation results of neat liquids, a better understanding of the behaviour of liquid state integral equation theories is achieved, which in particular help a better understanding of the difference between CF and MH.

  • Titre traduit

    Statistical and thermodynamical analysis of the micro-structure in molecular emulsions


  • Résumé

    Les mélanges aqueux diffèrent des mélanges des liquides simples, du fait que les molécules d'eau tendent à s'associer préférentiellement entre elles au travers de la liaison hydrogène, de ce fait ségréguant les molécules de soluté sans pour autant entraîner une démixtion macroscopique des mélanges. Même des mélanges aussi simples que l'eau avec le méthanol exhibent ce type d'ordre local. La micro-hétérogénéité (MH) résultante apparait ainsi comme étant distincte des fluctuations de concentration (CF) qui jouent un rôle important dans la stabilité des mélanges. En établissant la correspondance entre les micro-émulsions et ces mélanges que nous appelons « émulsions moléculaires » à partir de la théorie d'Ornstein-Zernike aux petits vecteurs d'onde, nous montrons comment certains problèmes intrinsèques aux simulations peuvent être résolus en recalculant les corrélations à longue portée. De même, l'introduction des fonctions bridges des corps purs extraits des simulations, permet de mieux comprendre le comportement des équations intégrales pour les mélanges, éclairant en particulier la distinction entre CF et MF.

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  • Détails : 1 vol. (195 p. ou f.)
  • Annexes : Bibliogr. p.187-195

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  • Cote : T PARIS 6 2013 749
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