4.1.3.2. Calcul des différentes fractions
volumiques
Nos gels sont des systèmes complexes, multicomposants,
qui sont formés de trois constituants : le gel, le sucre et le solvant.
Maintenant que la SLD du gel est déterminée avec
précision, il nous faut définir les points de contraste nul pour
les autres combinaisons de constituants, afin de pouvoir réaliser un
masquage sélectif. Trois cas peuvent être considérés
:
(1) si SLD (H2O/D2O) = SLD (sucre) --> on observera alors la
silice,
(2) si SLD (H2O/D2O) = SLD (SiO2) --> on observera alors le
sucre,
(3) si SLD (H2O/D2O/sucre) = SLD (SiO2) --> le milieu est
homogène et il n'y a pas de diffusion.
La détermination des fractions volumiques H2O/D2O
correspondantes s'est faite théoriquement, pour des raisons de temps de
faisceaux principalement, et sont présentées dans le tableau
23.
Tableau 23 : Conditions expérimentales utilisées
pour regarder sélectivement la silice et le monosaccharide. (SLD(sucre)
= 4,15×10-6 Å- 2, SLD(H2O) = -
5×10-7Å-2, SLD(D2O) =
6,36×10-6 Å-2)
Ainsi, si on s'intéresse à la structure de la
silice, on utilisera un mélange H2O/D2O dans les proportions 32/68, et
si on s'intéresse au sucre, nous utiliserons plutôt un
mélange 38/62.
4.1.4. Résultats et discussion
Les trois ratios H2O/D2O, cités
précédemment, ont été utilisés dans la
synthèse du gel A3, et ont donné lieux aux trois spectres
présentés sur la figure 42. Seul le spectre de
l'échantillon A3 32% H2O a été corrigé du bruit de
fond incohérent.
1
0
A3 38% H
2
0
0,1
Q-2
0,01
A3 32% H
2
0
0,001
0,0001
0,01 0,1
Q (A-1
A3 43% H
2
Figure 42 : Spectres SANS avec variation de contraste pour le gel
A3. (A3 - 32% H2O : SiO2 ; A3 - 43% H2O : nul ; A3 - 38% H2O : D-glucose)
Examinons ces trois spectres séparément :
A3 - 43% H20
Dans cette configuration, l'idée est de vérifier
que nos calculs de densités de longueur de diffusion (SLD) sont valides
et qu'il est possible de rendre l'échantillon complètement
homogène vis à vis des SLD. La courbe bleue montre de
manière évidente que pour ce ratio H2O/D2O, le signal est
parfaitement plat comme prévu. Ce résultat laisse donc à
penser que l'échantillon ne présente pas
d'inhomogénéités majeures en SLD.
A3 - 38% H2O
Cette fois-ci, nous regardons la diffusion de la solution de
sucre ... Dans le cas d'inhomogénéités de taille
importante, nous devrions observer un signal décroissant. Or, lorsque
l'on se place au point de contraste nul de la silice, comme c'est le cas ici,
le signal est parfaitement plat, ce qui indique que la solution de sucre est
totalement homogène dans le domaine de Q sondé. Notons aussi que
ce résultat se conserve après traitement du bruit de fond
incohérent. Nous pouvons donc en conclure que les molécules de
sucre ne forment pas d'agrégats et qu'il n'y a pas de
phénomènes de démixtion.
A3 - 32% H2O
Pour ce ratio particulier, nous n'observons que le signal
provenant du réseau de la silice. Le spectre présente une pente
de Porod voisine de 2, typique d'une structure fractale. Ainsi, il
apparaît qu'un gel parfaitement gélifié ne présente
pas de remontées pour les plus petites valeurs de Q. Il apparaît
donc de manière définitive maintenant, que les augmentations en
intensité observées pour les échantillons A2 et A3 ne sont
liées qu'à une gélification incomplète. Tous ces
résultats corroborent donc nos conclusions du chapitre
précédent.
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