Depletion layers in polymer solutions : influence of the chain persistence length
Résumé
We propose a simple model for the concentration profile induced by a non-adsorbing solid wall in dilute solutions of semi-flexible chains. Our approach is based on the assumption that the restriction in the chain local curvature of the chain creates a non-zero surface concentration. The monomer concentration profile ΦSF(Z) is deduced from the mean-field model for flexible chains, ΦF(Z) = Φb tanh 2(Z/RG2), by introducing an extrapolation distance D proportional to the persistence length q. We show that ΦSF(Z) = Φ b tanh2[(Z + D)/RG2] where RG is the chain radius of gyration and Φb is the bulk polymer concentration. This analytical expression provides a very good fit with recent experimental data obtained by the evanescent wave induced fluorescence method (EWIF) in aqueous xanthan solutions.
Nous proposons un modèle simple permettant de décrire le profil de concentration dans une solution diluée de chaînes semi-flexibles au voisinage d'une paroi solide non-adsorbante. Notre approche est basée sur l'hypothèse d'une concentration de surface non nulle due à la rigidité partielle de la chaîne. Le profil de concentration ΦSF(Z) est obtenu à partir de celui des chaînes flexibles ΦF(Z) = Φ tanh 2(Z/RG2) à condition d'introduire une longueur d'extrapolation D proportionnelle à la longueur de persistance q de la chaine. Nous montrons que Φ SF(Z) = Φb tanh2[(Z + D)/RG 2] avec RG rayon de gyration et Φb concentration en volume. Cette formule décrit très bien des résultats expérimentaux récents obtenus par la méthode de Fluorescence Induite par Ondes Evanescentes, sur des solutions de xanthane, un polysaccharide hydrosoluble.
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