Étude par spectroscopie infrarouge de la structure de couches de Langmuir-Blodgett

II — Couches de stéarates de Na⁺, Li⁺, Cd⁺⁺, Pb⁺⁺, Ba⁺⁺ purs ou en mélange avec l'acide stéarique

¹ L.A.S.I.R. - C.N.R.S., 2 rue Henri Dunant, 94320, Thiais.
² Laboratoire de Chimie Physique, associé C.N.R.S., Université Pierre et Marie Curie, 75231, Paris Cedex 05.

Résumé

L'analyse des spectres infrarouges de stéarates de Na⁺, Li⁺ et Cd⁺⁺ montre que l'empilement des chaînes hydrocarbonées de ces composés en couches de Langmuir-Blodgett est de type monoclinique. Pour l'ensemble de ces cations et pour le cation Pb⁺⁺, il est possible de prélever des couches mixtes d'acide stéarique forme C et de stéarate de type dimère. La présence de ces micro- domaines d'acide forme C permet une lacunation instantanée des couches par simple immersion dans le benzène. Avec le cation Ba⁺⁺, l'empilement des chaînes aliphatiques dans les couches de stéarate est alors triclinique. Dans un large domaine de pH, s'étendant de 6 à 8,5, il y a prélèvement de stéarate acide de baryum BaSt₂, 2 HSt. Pour ce composé en couches multiples, l'empilement des chaînes aliphatiques est encore triclinique. Il en est de même pour les couches mixtes de stéarate acide et de stéarate neutre pouvant former des solutions solides de structure type polymère. La composition des couches étudiées dépend non seulement de la nature du cation et de sa concentration, mais encore du pH et du contenu ionique du support aqueux sur lequel est étalé le film mono moléculaire.

Abstract

Infrared spectrum analysis of Na⁺, Li⁺ and Cd⁺⁺ stearates stows that hydrocarbon chains of these compounds, built-up in films by the Langmuir-Blodgett method, have a monoclinic type arrangement. For all of these cations and also for Pb⁺⁺, it is possible to transfer mixed films of C form stearic acid and of dimer type stearate. The presence of these micro domains of C form acid allows an instantaneous skeletonization of multi- layers by simple immersion in benzene. With the Ba⁺⁺ cation, the aliphatic chains of stearate multilayer's are then arranged in a triclinic system. In a large domain of pH, extending from 6 to 8.5, a transfer of barium acid stearate BaSt₂, 2 HSt takes place. For this compound, built-up in multilayers, the aliphatic chains arrangement is again in a triclinic system. The same holds with mixed films of acid stearate and neutral stearate which may form solid solutions with a polymer type structure. The composition of the studied multilayer is a function of both the nature and the concentration of the cation and also of pH and ionic content of the aqueous substrate of the monomolecular film.