ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Двух компонентные системы из воды и амфифила. Нематические лиотропные жидкие кристаллы из "Физика растворов" Одно замечание общего характера следует сделать относительно воды, являющейся очень распространенным растворителем, особенно в живых системах. При комнатных температурах вода довольно близка к своей точке замерзания. В концентрированных водных растворах, особенно в коллоидальных растворах и в растворах анизотропных молекул в воде (лиотропные жидкие кристаллы), влияние растворенного вещества на структуру воды может оказаться таким, что она приблизится к структуре льда. В воде могут появиться кристаллики (кластеры), имеющие структуру льда. Количество этих кристалликов, или кластеров, увеличивается с увеличением концентрации растворенного вещества и приближает структуру воды в растворе к структуре льда. Вязкость воды увеличивается, у раствора появляется пластичность, и он постепенно приобретает свойства твердого тела. Постепенное появление свойств твердого тела у раствора по мере увеличения его концентрации иллюстрируется рис. 2.21, на котором приведена найденная экспериментально зависимость величины мёссбауэровского поглощения (присущего твердому состоянию вещества и отсутствующего в жидкостях) от концентрации растворенного в воде вещества (см. также раздел 3.6). [c.35] Таким образом, растворы указанного класса амфифилов в воде аналогичны растворам жидкостей, расслаивающимся при низких температурах, которые были рассмотрены в гл. 2. Правда, в нашем случае имеется одно существенное отличие. А именно, молекульктержни в концентрированных растворах амфифила (содержащих небольшое количество воды) выстраиваются параллельно и образуют нематический жидкий кристалл (или нематик). [c.37] Вообще нематические жидкие кристаллы делятся на два больших класса - термотропные и лиотропные нематические жидкие кристаллы. Термотропными нематическими жидкими кристаллами назьшают вещества, которые при нагревании, их кристаллов обладают двумя точками плавления . В первой точке плавления кристалл переходит в мутную жидкость, которая и является жидким- кристаллом. Эта мутная жидкость, обладающая анизотропными свойствами (оптическими, магнитными, вязкими и др.) при дальнейшем нагревании до некоторой температуры испытывает второе фазовое превращение - в точке, которая называется точкой просветления, нематический жидкий кристалл переходит в обычную изотропную жидкость. Физика термотропных жидких кристаллов подробно рассмотрена в монографиях [1-3]. [c.37] Зависимость параметра порядка 5 от температуры, плотности люлекул, их геометрических размеров и величины взаимодействия между ними можно оценить с поМощью приближенной теории самосогласованного молекулярного поля, развитой Майером и Заупе. [c.38] Вид функции Z (т) приведен на рис. 3.2. [c.39] Лиотропный нематический жидкий кристалл может быть образован не только растворенными в воде молекуламич тержнями, но также и растворенными в воде цилиндрическими мицеллами амфифила, которые будут играть роль стержней (см. раздел 3.5). Такая нематическая фаза может находиться в равновесии с изотропным мицеллярным раствором (а также с ламеллярной и гексагональной фазами [4].). [c.40] Отметим, что константа взаимодействия V должна увеличиваться с ростом длины молекулы. Поэтому с увеличением длины молекулы критическая концентрация, соответствующая образованию нематической жидкокристаллической фазы, должна падать. Этот вывод находится в качественном соответствии с экспериментальными результатами, приведенными на рис. 3.4. [c.40] Сосуществование двух фаз в растворе, содержащем молекулычгтержни, наблюдается не только в растворах низкомолекупярных растворенных веществ в изотропных растворителях, но и в растворах полимеров. Нематические жидкие кристаллы полимеров, в частности биологических полимеров, ДНК и белков, будут рассмотрены в гл. 4. [c.40] Схематический вид фазовой диаграммы вода - амфифил для случая амфифила с большим углеводородным хвостом . Двухфазные облает заштрихованы I - раствор воды в ам-фифиле 2 двухфазная система раствор амфифила + раствор воды 3 - ламеллярный жидкий кристалл 4 - дисперсия липосом 5 -кристалл вода. [c.42] Вернуться к основной статье