Static scattering from polyelectrolyte solutions

Abstract
The static scattering intensity from a system composed of charged, coiled polyions, counterions and coions is investigated theoretically. The polyion configuration is described by a wormlike chain form factor having a persistence length and an excluded volume parameter obtained from Odijk's theory. Counterion condensation is accounted for in both, the interactions between polymer segments on different polymers and free ions, and the single polymer form. Modelling the polymer segments, or monomers, as charged hard spheres allows to express the correlations between segments on different chains and free ions in terms of sizes and charges of the constituents. Within the three-component description results on the scattering from polyions and from counterions are obtained and their relation to experimental data is discussed.

Résumé
On étudie théoriquement l'intensité diffusée de manière statique par un système composé de polyions filiformes chargés, de contre-ions et de co-ions. La configuration des polyions est décrite par un facteur de forme de chaîne aléatoire avec une longueur de persistance et un paramètre de volume exclu qui sont tirés de la théorie d'Odijk. On tient compte de la condensation des contre-ions d'une part pour les interactions entre segments de polymère appartenant à des macromolécules distinctes, d'autre part pour la configuration d'un seul polymère. En représentant les segments de polymère (monomères) comme des sphères dures chargées, on peut exprimer les corrélations entre segments de chaines différentes et ions libres en fonction des tailles et charges des constituants. Dans cette description à trois composants, on obtient des résultats pour la diffusion par des polyions et leurs contre-ions ; on examine leur rapport aux données expérimentales.