HAL Id: jpa-00215360
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Submitted on 1 Jan 1973
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PROTON RELAXATION STUDY OF PARAFFINIC CHAIN MOTIONS IN A LYOTROPIC LIQUID
CRYSTAL
J. Charvolin, P. Rigny
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J. Charvolin, P. Rigny. PROTON RELAXATION STUDY OF PARAFFINIC CHAIN MOTIONS IN A LYOTROPIC LIQUID CRYSTAL. Journal de Physique Colloques, 1973, 34 (C8), pp.C8-13-C8-13.
�10.1051/jphyscol:1973807�. �jpa-00215360�
JOURNAL DE PHYSIQUE
Colloque CS, suppléltletit au
tzO11-12, Toine 34, Norei?zbre-Dlcet?~bre
1973, page C8-13PROTON RELAXATION STUDY OF PARAFFINIC CHAIN MOTIONS IN A LYOTROPIC LIQUID CRY STAL (*)
J. C H A R V O L I N
Physique d e s Solides, Faculté d e s Sciences, 91-Orsay, F r a n c e a n d
P. R I G N Y
Division d e Chimie, CEN-Saclay, 91-Gif-sur-Yvette, F r a n c e
Résumé. - Les études de diffraction de rayons X montrent, dans les phases liquide-cristallines des systèmes eau-savons, la coexistence d'une organisation à grande distance des milieux aqueux e t paraffinique avec un état désordonné, à courte distance, de ces deux milieux. Nous présentons ici une étude par résonance magnétique nucléaire du comportement des protons paraffiniques.
Plusieurs mouvements contribuent au désordre de ce milieu ; en utilisant les caractéristiques géomé- triques des phases lamellaire, cubique, hexagonale, nous avons pu distinguer :
-
une diffusion rapide des n~olécules, les têtes polaires restant à I'interface eau-savon ;-
des déformations des chaînes par flexions, torsions, ou rotations isomériques.Le coefficient de diffusion, mesuré en phase cubique par la méthode de gradients de champ, est de 2 x 10-6 cm2 s i à 90 OC. En raison de l'existence de I'interface et de la présence de molé- cules voisines, les déformations sont très anisotropes ; leurs tenips caractéristiques, étudiés à partir de mesures de relaxation ( T i , TI,,, T b > ) , sont distribués de 3 ? I O - b s à 10-9 s à 90 OC. Nous discu- tons les corrélations possibles entre ces deux niouvements.
Abstract. - In the phases of lyotropic liquid crystals, such as soap-water systems, a large scale periodic organisation of aqueous and paraffinic media coexists with a short range disorder of bot11 media. We present here a nuclear magnetic resoiiancc s(iidy of the paraffinic protons in the rneso- phases of the potassium laurate-D?O system. Special aspects of the N M R properties of the protoii spin system in such phases are discussed. Takiii; berieîit of the geonietrical features of the laniellar, cubic and hexagonal phases we can distinguish severai iiiotioiis : rapid difusion of the molecules with their polar heads reniaining o n the soap-water interface ; configurational changes which can be due to flexion, torsion or isomeric rotations. Owing t o the existence of the interface and t o the presence of neighbouring niolecules the local deformation motions are highly anisotropic.
T h e diffusion coefficient, measured in the cubic phase, with the field gradient method, has a value of 2
x
10-6 cm2 s-1 at 90 OC its activation energy is 0,25 eV. The characteristic times of thechain deformations studied by relaxations ineasurements ( T I , TI,,, Tu), are distributed from 3 ;: I O - - 6 s t o about 10-9 s at 90 OC. Possible correlations betweeii diffusion and deformations are discussed.( ' t Voir : CHARVOLIN, J. and RIGNY, P., J. Chern. Pliys. 58 (1973) 3999.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1973807
