GELS
Propriétés des gels modèles
Les gels modèles sont des réseaux chimiques tridimensionnels, constitués de chaînes polymériques flexibles et neutres ; ils présentent les caractères suivants :
– chaque chaîne a, entre deux points de réticulation consécutifs, le même nombre de monomères N (degré de polymérisation) ; – le nombre de chaînes issues de chaque point de réticulation est identique ;
– les deux extrémités d'une chaîne sont reliées à deux points de réticulation différents ;
– le solvant est réparti uniformément à travers le réseau polymérique ;
– les chaînes sont supposées ne pas être enchevêtrées.
Les gels qui se rapprochent le plus du gel modèle sont les gels fabriqués par la méthode de l'end linking. Dans un premier temps sont préparés des polymères ayant une répartition étroite en masses moléculaires, aux extrémités desquels sont greffés des sites actifs (polymère vivant). Dans un second temps est ajouté au bain réactionnel (polymère vivant plus solvant) un agent réticulant, de fonctionnalité f connue, qui réunit entre elles les chaînes. Pour éliminer les composants chimiques qui n'ont pas réagi, le gel est lavé, puis il est immergé dans un excès de solvant. Un exemple typique de gel modèle est le gel de polystyrène-benzène, où les chaînes de polystyrène sont préparées par polymérisation anionique, puis réticulées entre elles par le divinylbenzène. Ces gels présentent cependant certaines imperfections qui habituellement sont : des boucles, des enchevêtrements et des chaînes pendantes.
Propriétés structurales
Gel modèle à l'équilibre de gonflement
Encyclopædia Universalis France
En présence d'un excès de solvant, le gel absorbe les molécules de solvant jusqu'à l'équilibre de gonflement, qui est tel que le potentiel chimique du solvant dans la phase gel est égal à celui du solvant pur. À l'équilibre de gonflement, le gel modèle est un empilement homogène de chaînes polymériques reliées entre elles par des nœuds chimiques. La chaîne, entre deux points de réticulation, a des caractéristiques identiques à celles de la chaîne isolée correspondante. Ces caractéristiques sont sa taille R (par exemple, le rayon de giration), et la fraction en volume ϕ*, occupée par le polymère dans le volume R3 :
La configuration des chaînes entre points de réticulation a été déterminée expérimentalement sur des gels de polystyrène dont quelques chaînes sont marquées, en remplaçant des atomes d'hydrogène par des atomes de deutérium. Des mesures d'intensité de diffusion de neutrons permettent de mesurer le rayon de giration de ces chaînes et montrent que celui-ci est comparable à celui de la chaîne isolée correspondante. Très généralement, il existe entre[...]
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Écrit par
- Mireille ADAM : ingénieur au Commissariat à l'énergie atomique, Gif-sur-Yvette
- Michel DELSANTI : ingénieur au Commissariat à l'énergie atomique, Gif-sur-Yvette
Classification
Médias
Gel modèle à l'équilibre de gonflement
Encyclopædia Universalis France
Transition sol-gel
Encyclopædia Universalis France
Formation selon la théorie de champ moyen
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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CHROMATOGRAPHIE
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ÉLECTROPHORÈSE
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La technique d'électrophorèse classique en gel d'agarose ou de polyacrylamide permet de séparer des fragments d'ADN suivant leur taille. Sur ces gels constitués d'un réseau désorganisé de longues fibres, on dépose l'ADN dont les molécules sont chargées négativement. Soumises à...
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