Numéro
J. Physique Lett.
Volume 46, Numéro 2, janvier 1985
Page(s) 79 - 84
DOI https://doi.org/10.1051/jphyslet:0198500460207900
J. Physique Lett. 46, 79-84 (1985)
DOI: 10.1051/jphyslet:0198500460207900

Effects of a non-adsorbing polymer on colloid stability : force measurements between mica surfaces immersed in dextran solution

E. Perez et J.E. Proust

Physico-Chimie des Surfaces et des Membranes, UER Biomédicale, 45 rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France


Abstract
The forces between two cylindrically curved mica surfaces have been measured in aqueous dextran solution in the presence of NaCl. At various NaCl concentrations (10-4, 10-3, 10-2 M) we observe an additional attractive contribution to DLVO forces when dextran is added to the aqueous solution. The most striking consequence of this effect is that the jumps into primary minimum contact occur at larger distances and at weaker forces than with pure electrolyte solution; moreover in some cases where hydration forces prevent the jump in primary minimum contact (NaCl 10-2 M), the addition of dextran produces this jump. In all cases the primary minimum contact takes place at zero distance which proves that no adsorbed dextran is trapped between the two mica surfaces. These experimental results are analysed and compared with the recent theories of polymer depletion effect on colloid stability.


Résumé
Les forces de surface ont été mesurées entre deux feuilles de mica en configuration de cylindres croisés en présence de chlorure de sodium. Pour différentes concentrations de NaCl (10-4, 10-3, 10-2 M), on observe, aux faibles distances, une contribution additionnelle attractive aux forces DLVO quand le dextrane est ajouté à la solution aqueuse. La conséquence la plus frappante de cet effet est que le saut en contact des feuilles de mica survient à des distances plus grandes et pour des forces de compression plus faibles qu'avec l'électrolyte pur; de plus, même dans des cas où les forces d'hydratation empêchent ce saut en contact (NaCl 10-2 M), l'addition de dextrane le permet. Dans tous les cas ce contact se fait à distance nulle, ce qui prouve qu'il n'y a pas de dextrane adsorbé irréversiblement aux surfaces. Ces résultats expérimentaux sont analysés en rapport avec les théories récentes concernant l'effet de la déplétion des polymères sur la stabilité des colloïdes.

PACS
6810 - Fluid surfaces and interfaces with fluids.
6845 - Solid fluid interface processes.
8270D - Colloids.

Key words
adsorption -- colloids -- flocculation -- mica -- polymers -- nonadsorbing polymer -- colloid stability -- force measurements -- mica surfaces -- dextran solution -- NaCl -- DLVO forces -- pure electrolyte solution -- hydration forces -- primary minimum contact -- polymer depletion effect