Variations de la viscosité spécifique d'une solution de macromolécules rigides avec la fréquence

Résumé
On calcule la viscosité complexe d'une solution de particules rigides dans l'écoulement laminaire de haute fréquence engendré par le cristal de torsion de Mason (ondes transversales de fréquence ultrasonique). On emploie comme modèle moléculaire un ellipsoïde de révolution rigide et l'on obtient, par des calculs très simples, des résultats plus complets que ceux de Kirkwood pour des particules en forme de bâtonnet. I. On montre que pour une solution monodispersée, la viscosité intrinsèque est la somme de deux termes, le terme hydrodynamique classique (fréquence nulle) et le terme brownien, ce dernier étant égal au terme classique multiplié par un facteur complexe fonction de la fréquence. La mesure de la viscosité complexe en fonction de la fréquence doit permettre de déterminer toutes les caractéristiques géométriques de la molécule en suspension (allongement et constante de diffusion de rotation). L'élasticité d'une solution d'ellipsoïdes rigides présente, à haute fréquence, une variation thermique anormale, analogue à celle que l'auteur a décrite pour une solution de sphères élastiques. II. Dans le cas d'une solution polydispersée, la technique est susceptible de fournir une méthode d'analyse particulièrement intéressante. On donne quelques exemples de mélanges de deux composantes. On montre que l'on obtient, pour ces dernières, toutes les caractéristiques géométriques et les concentrations partielles des deux composantes de façon particulièrement simple.