Présentée en vue de l'obtention du grade de

Maryline Clauzel

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
THESE Présentée en vue de l'obtention du grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline : Chimie Physique Spécialité : Physico-chimie de la matière molle par Maryline CLAUZEL Désorption forcée de tensioactifs à l'interface polymère-eau Soutenue le 14 novembre 2006 devant la commission d'examen : Pr. Jörg Baschnagel Rapporteur interne Dr. Bernard Cabane Rapporteur externe Dr. Philippe Richetti Rapporteur externe Pr. Martien Cohen Stuart Examinateur Pr. Yves Holl Directeur de thèse Dr. Patrick Kékicheff Co-directeur de thèse

• détermination du rayon de courbure des micas


• principes physiques de la machine de force


• méthodes d'injection des solutions de sds dans la chambre d'analyse du sfa


• aspects thermodynamiques de l'adsorption des tensioactifs


• films de pema sur mica muscovite


• force atomique

Sujets

• Cabane
• Louis Pasteur University
• Richetti
• Hitachi

Informations

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• Publié le: 01 novembre 2006
• Nombre de lectures: 76
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

THESE

Présentée en vue de
l’obtention du grade de

Docteur de l’Université Louis Pasteur
Strasbourg I


Discipline :
Chimie Physique

Spécialité :
Physico-chimie de la matière molle


par
Maryline CLAUZEL






Désorption forcée de tensioactifs à
l’interface polymère-eau







Soutenue le 14 novembre 2006 devant la commission d’examen :

Pr. Jörg Baschnagel Rapporteur interne
Dr. Bernard Cabane externe Philippe Richetti
Pr. Martien Cohen Stuart Examinateur
Pr. Yves Holl Directeur de thèse
Dr. Patrick Kékicheff Co-directeur de thèse Table des matières
TABLE DES MATIERES




REMERCIEMENTS........................................................................................... 9
INTRODUCTION............................................................................................. 11
Références ........................................................................................................16

CHAPITRE I MATERIEL ET METHODES............................................... 17
1 Matériels....................................................................................................................... 17
1.1 Le poly (méthacrylate d’éthyle) ........................................................................... 17
1.2 Les tensioactifs..................................................................................................... 18
1.2.1 Le dodécylsulfate de sodium............................................................................ 18
1.2.2 Le dodécylbenzènesulfonate de sodium........................................................... 20
1.2.3 Le dodécanoate de potassium 21
1.2.4 Le pentaéthylène glycol n-dodécyl monoéther ................................................ 21
1.3 Le Phénanthrène................................................................................................... 22
1.4 Le pyrènetétrasulfonate ........................................................................................ 23
1.5 L’eau MilliQ......................................................................................................... 23
2 Techniques expérimentales .......................................................................................... 25
2.1 Microscopie à force atomique .............................................................................. 25
2.1.1 Principe............................................................................................................. 25
2.1.2 Appareillage ..................................................................................................... 26
2.1.3 Analyse des images 27
• Traitement des images...................................................................................... 27
• Fonction de distribution radiale........................................................................ 28
2.2 Mesures de forces de surfaces.............................................................................. 30
2.2.1 Buts des dispositifs de mesures de forces entre deux surfaces solides ............ 30
1Table des matières
2.2.2 Historique de la machine de force.................................................................... 30
2.2.3 Schéma de principe du SFA ............................................................................. 31
2.2.4 Surfaces utilisées.............................................................................................. 32
2.2.5 Les étapes d’une expérience en SFA................................................................ 35
2.2.6 Les principes physiques de la machine de force .............................................. 38
• La géométrie des cylindres croisés................................................................... 38
• Mesure de la distance : interférométrie et cavité optique................................. 39
• Mesure de la force ............................................................................................ 47
• Détermination du rayon de courbure des micas ............................................... 49
• Contrôle de la température ............................................................................... 50
2.2.7 Résolution de la technique du SFA.................................................................. 51
2.3 Fluorescence......................................................................................................... 52
2.3.1 Principes........................................................................................................... 52
• Transitions électroniques et processus de relaxation ....................................... 52
• Distorsion de l’état excité, principe de Franck-Condon et décalage de Stokes 55
• Spectres d’émission et spectres d’absorption................................................... 57
• Rendement quantique et temps de vie de l’état excité ..................................... 58
• Autres mécanismes de désactivation................................................................ 59
• Formation d’excimères et d’exciplexes............................................................ 60
• L’extinction de fluorescence ............................................................................ 60
2.3.2 Dispositifs expérimentaux employés ............................................................... 61
• Le spectrophotomètre Hitachi F-4010.............................................................. 61
• Le dispositif de mesure d’anisotropie de fluorescence .................................... 63
2.4 Résonateur de torsion........................................................................................... 64
3 Préparation des échantillons ....................................................................................... 66
3.1 Films de PEMA sur mica muscovite.................................................................... 66
3.1.1 Confidentialité du protocole de fabrication des films ...................................... 66
3.1.2 Caractérisation des surfaces obtenues.............................................................. 66
3.2 Solutions de tensioactifs 68
3.2.1 Préparation ....................................................................................................... 68
3.2.2 Méthodes d’injection des solutions de SDS dans la chambre d’analyse du SFA
..........................................................................................................................68
2Table des matières
3.3 Synthèse et formation des films de latex.............................................................. 69
3.3.1 Généralités sur la polymérisation en émulsion ................................................ 69
• Mécanismes de nucléation des particules......................................................... 70
• Principaux procédés de polymérisation en émulsion ....................................... 72
3.3.2 Synthèse et caractérisation ............................................................................... 73
• Appareillage ..................................................................................................... 73
• Réactifs............................................................................................................. 73
• Méthodes de caractérisation des latex.............................................................. 74
• Protocole de synthèse....................................................................................... 76
3.3.3 Films de latex ................................................................................................... 78
Références ........................................................................................................ 80


CHAPITRE II ADSORPTION DU SDS SUR DES FILMS DE PEMA :
ETUDE PAR AFM............................................................................................ 83
1 Rappels sur la thermodynamique de l’auto-association des amphiphiles en solutions83
1.1 Thermodynamique de l’autoassemblage.............................................................. 83
1.2 Conditions nécessaires à la formation des agrégats ............................................. 85
1.3 La concentration micellaire critique..................................................................... 85
2 Adsorption des tensioactifs à l’interface solution de tensioactif-substrat : étude
bibilographique .................................................................................................................... 86
2.1 Aspects thermodynamiques