Mobilité électrophorétique en fonction du pH

Afin de compléter l’étude de l’influence de la taille des particules, nous nous intéressons à l’évolution de la mobilité du latex de NR en fonction du pH pour deux populations de particules de tailles différentes, C1 (d=1048nm) et L2 (d=196nm).

Figure 4-14 Evolution de la mobilité électrophorétique de particules de NR en fonction du pH pour deux populations de taille différentes. [KNO3]=50mM. Les lignes pointillées servent de guide visuel.

Appareil : Zetasizer NanoZS, Malvern Instruments.

L’observation de la figure 4-14 confirme que la taille a peu d’influence sur la mobilité électrophorétique des particules de NR. L’évolution de la mobilité est la même pour les deux populations et suit celle du latex de NR polydisperse. Lorsque le pH est supérieur à 7 environ, la mobilité est quasi-constante, l’ionisation des surfaces est maximum. Pour un pH compris entre 4 et 7, la mobilité électrophorétique diminue fortement jusqu’au point de mobilité nulle autour de 4. Cette zone correspond à la protonation des groupements de surface. Enfin pour un pH supérieur au pH de mobilité nulle, la mobilité devient positive car les groupements ionisés majoritaires sont les amines protonées (Ho, et al., 1979).

Il y a cependant une légère différence de valeur du point de mobilité nulle entre les deux courbes. Le pH de mobilité nulle est plus élevé pour les petites particules que pour les grosses. Cela semble aller dans le sens des observations précédentes et pourrait indiquer faible différence de surface entre les particules. Cette différence pourrait être simplement due à une différence de traitement des deux populations mais rien ne permet de valider cette hypothèse.

Cependant, si cette différence est pertinente, elle pourrait peut-être expliquer la coexistence observée dans la zone intermédiaire du diagramme de stabilité du latex de NR en présence de Mg2+ _{(zone bleue figure 3-1). Afin de vérifier si cette différence est pertinente, il serait}

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intéressant d’étudier la cinétique d’agrégation de chaque population en fonction de la concentration en Mg2+ _{afin de comparer les constantes de vitesse ainsi que les énergies mises}

en jeu. En effet, la réalisation d’un diagramme de stabilité ne semble pas pertinente dans ce cas, car la population la plus petite est difficilement observable au microscope. Il serait alors difficile de définir proprement le début de la coagulation. Et parallèlement, il serait intéressant d’étudier l’évolution de la valeur du point de mobilité nulle en fonction de la force ionique pour chaque population de particules. Cela pourrait nous renseigner sur la nature et la structure de la couche de surface pour chaque population (Rochette, et al., 2013).

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6. Conclusion

Nous avons vu dans ce chapitre que la modification de la surface des particules de NR par des tensioactifs provoque une modification de la charge et de la nature de la surface. Ces résultats nous ont permis de confirmer la nature complexe de la couche naturelle qui entoure les particules de NR. Cela a pour conséquence une modification de son comportement électrocinétique mais aussi et surtout une modification de la phénoménologie de la coagulation du latex de NR par les cations divalents. Les trois tensioactifs ajoutés s’adsorbent sur les particules, bien qu’ils soient différents en termes de charge et de structure chimique. Ce phénomène traduit la complexité et l’hétérogénéité de la surface des particules. L’adsorption des tensioactifs entraine l’inhibition partielle ou totale de la coagulation du latex de NR dans la gamme de concentration en cations divalents étudiée. Enfin, nous avons observé une légère différence de charge de surface entre les particules les plus petites et les plus grosses dont l’origine n’est pas définie. Des expériences supplémentaires sont nécessaires pour confirmer cette différence.

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Annexe D Mesure de la concentration micellaire

critique du PF127

Le PF127 est connu pour sa capacité à former des gels dans l’eau au-delà d’une certaine fraction massique (environ 20% à 20°C)1_{. Tous les résultats présentés ci-après ont été obtenus}

pour des concentrations en PF127 inférieures à 10% en masse et à température ambiante (entre 20 et 25°C).