Étude par diffusion de la lumière des solutions macromoleculaires moyennement concentrées
INTRODUCTION Alors que l'etude des solutions diluees de macromolecules a fait jusqu\1 present l'objet d'un nombre considerable de travaux aussi bien theoriques qu'experimentaux, le domaine intermediaire c'est-a-dire celui ou il faut tenir compte des interactions moleculaires et de leurs inftuences, aussi bien sur les dimensions des molecules que sur les proprietes thermodynamiques des solutions est beaucoup moins connu. Ce fait est lie a la difficulte du problerne aussi bien du point de vue experimental que du point de vue theorique. Du point de vue theorique d'abord, il semble bien que l'application des methodes basees sur un developpement des fonctions thermodynamiques en fonction de la concentration, se heurte aux memes difficultes que la theorie de l'effet de volume. Les calculs deviennent vite tres compliques et l'on n'est jamais tres sur de la rapidite de convergence des series ainsi obtenues. Si l'on se place au point de vue de l'experimentateur, on constate que la viscosite elevee des solutions est une gene considerable, aussi bien pour les mesures de diffusion de la lumiere que de pression osmotique, et que seules les mesures de tension de vapeur paraissent realisables, malheureusement elles ne sont pas tres precises. Le travail que je vais vous presenter est un essai de determinationdes dimensions moleculaires en solution concentree, base sur l'analogie entre ce phenomene et la diffraction des rayons X aux petits angles. Des travaux bien connus1,2 montrent dans le cas des rayons X, que la queue de la courbe representant l'intensite diffusee en fonction de l'angle est peu sensible aux effets de concentration. Cette courbe est en effet la transformee de Fourier de la fonction radiale de distribution entre particules; eile correspond aux distances entre elements voisins, distances qui sont peu affectees par les interactions intermoleculaires. Ce fait a ete mis en evidence de fac;on precise par Fournet dans le cas des spheres. Il est aussi a la base de la theorie de Porod et Debye qui permet l'analyse des systemes a deux densites. On sait, en effet, que dans ce cas, l'analyse du diagramme de di:ffusion montre que l'intensite decroit comme h-4 en posant h = (4rr/A.) sin 8/2 avec A.: longueur d'onde de la lumiere utilisee et ():angle entre le faisceau incident et diffuse. Le coefficient numerique permet de determiner le rapport s;v, c'est-a-dire la surface specifique de l'echantillon. Si nous appliquons ce raisonnement a une suspension de spheres clont la concentration est variable, on voit que quelle que soit cetter derniere, on obtient toujours la valeur de s;v clone le rayon des spheres, c'est-a-dire les dimensions moleculaires.