Жидкокристаллическое состояни

Вещества, потенциально способные находиться в жидкокристаллическом состоянии, называются мезогенными. Если форма макромолекул анизотропна, то переход от кристалла в изотропную жидкость может происходить через ряд мезофаз. Если переход происходит под влиянием тепла, то он определяется как термотропный мезоморфизм если он осуществляется под действием растворителей, то процесс описывается как лиотропный. Термотропное жидкокристаллическое состояние реализуется при нафевании мезогенных веществ выше или при переохлаждении расплава. [c.149]

Мезоморфное состояние полимеров (см. Жидкокристаллическое состояние). [c.400]

Если пользоваться известной линейной зависимостью логарифма относительного удерживаемого объема от обратной температуры колонки, то в случае нарушения фазового состояния неподвижной фазы эта линейность не будет соблюдаться. Этим обстоятельством можно воспользоваться для определения температуры фазового перехода жидкости, служащей в качестве неподвижной фазы, например ее температуры замерзания или же температуры перехода из изотропного в жидкокристаллическое состояние и т. п. В этих случаях получают ряд значений относительных удерживаемых объемов, снятых при различных температурах, и строят график [c.167]

В зависимости от особенностей упаковки цепных молекул различают лиотропные и термотропные полимерные жидкие кристаллы [53]. Лиотропное жидкокристаллическое состояние наиболее характерно для жесткоцепных полимеров, способных к весьма специфическому фазовому расслоению. Жидкие кристаллы этого типа обычно представляют собой двух- или трехкомпонентные системы, различающиеся по типу структур на слоистые, стержневидные и кубические. В термотропном жидкокристаллическом состоянии обычно находятся линейные блок-сополимеры и гребнеобразные полимеры. Их термодинамически устойчивое мезоморфное анизотропное состояние занимает промежуточное положение по отношению к твердой и жидкой фазам. [c.30]

Пластинчатые мицеллы являют собой пример жидкокристаллического состояния вещества. По характеру расположения молекул они являются смектическими жидкими кристаллами, которым свойственна слоистая структура при наличии ближнего порядка упаковки молекул в слоях Такие жидкие кристаллы называют лиотропны-м и, поскольку они существуют в жидкой среде, являющейся вторым компонентом системы (тогда как обычные жидкокристаллические системы однокомпонентны). Пластинчатые мицеллы, в отличие от сферических, слабо заряжены, что обусловлено высокой степенью связывания противоионов поверхностью мицелл вследствие высокой ионной силы концентрированных растворов ПАВ. [c.43]

Некоторые вещества способны существовать в состоянии, промежуточном между жидким и кристаллическим, они образуют так называемые жидкие кристаллы. Жидкие кристаллы обладают одновременно рядом свойств жидкости, например, текучестью, и кристалла, например анизотропией. Жидкокристаллическое состояние обнаруживается в определенном температурном интервале, ниже которого вещества ведут себя как кристаллы, а выше—как жидкости. Жидкие кристаллы образуют органические вещества, молекулы которых имеют форму палочек, вытянутых пластинок и дисков. Например, л-азокси-анизол [c.165]

Делаются попытки объяснить некоторые процессы, протекающие в живых организмах с помощью теории жидких кристаллов. Протоплазма живой клетки по ряду свойств близка к жидкокристаллическому состоянию. Распространение импульса возбуждения по нерву может быть описано переходами различных жидкокристаллических состояний. Возникновение жизни на уровне самосборки надмолекулярных структур, возможно, по своему механизму близко к образованию жидкокристаллических структур. [c.167]

Жидкокристаллические растворители относятся к особому типу веществ и обладают рядом удивительных свойств. В веществе, которое находится в жидкокристаллическом состоянии, существует высокая степень дальнего порядка. Конечно, это не твердые вещества, но время от времени в жидкокристаллической фазе возникают области упорядоченности молекул. Это не случайно длинным молекулам выгоднее расположиться в одну линию. Они располагаются пучками и одновременно захватывают растворенные вещества, ориентируя их вдоль этих пучков. Конечно, эти образования очень быстро разрушаются и возникают в другом месте. Под действием внешних факторов, таких как электрическое и магнитное поля, может образоваться более устойчивая структура с дальним порядком. Если поместить жидкокристаллическое вещество в межполюсный зазор включенного ЯМР-спектрометра, то молекулы, образующие это вещество, будут располагаться более или менее упорядоченно. Они будут ориентированы магнитным полем. И вместе с собой они сориентируют растворенные молекулы. К чему это приведет Из теории спин-спинового взаимодействия известно, что прямое спин-спиновое взаимодействие в жидкостях не наблюдается, из-за усреднения до нуля тепловыми движениями. Его можно наблюдать только в кристаллическом состоянии. В жидкокристаллическом растворителе молекулы растворенного в нем вещества будут иметь некоторые предпочтительные ориентации в магнитном поле. В этом случае начинают проявляться прямые спин-спиновые взаимодействия. В молекуле бензола шесть протонов. Все они начинают взаимодействовать между собой и будет получаться картина, отвечающая сложному спин-спиновому взаимодействию. Спектр, получающийся при [c.113]

Жидкокристаллическое состояние. При сопоставлении кристаллического и жидкого состояний вещества в качестве одного из отличий обычно указывают на дальний порядок у кристаллов и ближний порядок в жидкостях. Повышенное тепловое движение частиц в жидкостях и низкая вязкость их приводят, в среднем, к неупорядоченному размещению частиц. В связи с этим свойства данного объема жидкости будут тождественны или изотропны по любому из выбранных направлений. [c.75]

Жидкокристаллическое состояние по степени молекулярной упорядоченности и физическим свойствам является промежуточным между жидким и твердокристаллическим. Это термодинамически самостоятельное состояние, ему соответствует определенная область на рТ-фазовой диаграмме вещества (рис. 10.1). [c.248]

В таком состоянии могут находиться многие органические соединения в определенном, характерном для каждого из них, температурном интервале. При более низкой температуре вещество —твердый кристалл, при более высокой оно превращается в изотропную жидкость. Характерными признаками жидкокристаллического состояния являются оптическая активность, двулучепреломление, анизотропия упругих модулей, диэлектрической проницаемости и магнитной восприимчивости. Жидкие кристаллы быстро реагируют на температуру, электрическое и магнитное поля, химическую среду, изменяя свою окраску. Такое необычное сочетание их свойств объясняется особенностями строения молекул. [c.248]

Дальнейшие исследования показали, что жидкокристаллическое состояние вещества возникает не только при нагревании, но и при растворении некоторых кристаллических веществ, например олеата аммония в смеси воды и спирта. Такие жидкие кристаллы называются лиотропными в отличие от термотропных жидких кристаллов, образующихся при нагревании. У некоторых веществ жидкокристаллическое состояние возникает лишь при переохлаждении расплава. [c.249]

Жидкокристаллическое состояние свойственно многим белкам и жирам, веществам, входящим в состав костей, мозга, мышц, сухожилий ферментам, передающим наследственные признаки. В жизнедеятельности человека и животного большую роль играет холестерин, который сам по себе не жидкий кристалл. Жидкими кристаллами являются его эфирные соединения. Нарушение обмена этих соединений в организме приводит к заболеванию атеросклерозом. Чтобы уметь управлять механизмом образования и разрушения жидких кристаллов в организме человека, нужно знать их структуру и свойства. [c.249]

Твердые кристаллы этого эфира плавятся при 114°С, переходя в жидкокристаллическое состояние, и при 120°С превращаются в оптически изотропную жидкость. Если расплав этого вещества взять при температуре выше 120°С и затем медленно охлаждать, то при 120°С в поляризационном микроскопе можно наблюдать появление мелких кристалликов в виде палочек, плаваюш,их в изотропной среде. В процессе их роста они объединяются в более крупные кристаллы. [c.250]

Жидкокристаллическое состояние этого вещества существует в интервале температур 116—134°С. В расплаве такого кристалла видны в поле зрения микроскопа тонкие нити. Жидкие кристаллы этого типа называют нематическими или нематиками. В них молекулы расположены параллельно друг другу, образуя ориентационный дальний порядок в одном предпочтительном направлении. Ориентированные нематические жидкие кристаллы обладают оптическими свойствами, аналогичными свойствам одноосной кристаллической пластинки, вырезанной параллельно оптической оси. Разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей у жидких кристаллов составляет 0,35,- тогда как у кальцита она равна [c.251]

Образование жидкокристаллического состояния смектического типа обязано слабым силам межмолекулярного притяжения, наличию в середине молекул бензольных колец и двойных внутримолекулярных связей. Амплитуда колебаний атомов, соединенных двойными или сопряженными связями, меньше, чем атомов, соединенных простой связью. А так как в жидкокристаллических веществах атомы, [c.253]

В твердом кристалле молекулы периодично расположены в трех измерениях. При переходе в жидкокристаллическое состояние в трехмерной укладке возникают изменения. На рентгенограммах четко фиксируются параллельные сдвиги молекулярных слоев, наклоны мо - [c.254]

Таким образом, данные рентгеновского эксперимента позволяют охарактеризовать структуру жидкокристаллического состояния, выяснить ее изменение при воздействии температуры, электрического и магнитного полей. [c.263]

Описание структуры жидкокристаллического состояния вещества с помощью радиальных функций распределения сопряжено с трудоемкими вычислениями. Их можно обойти, применяя метод оптической аналогии. Его сущность состоит в том, что предполагаемая структура вещества заменена двумерной моделью (маской), а рентгеновское излучение — монохроматическим пучком света. [c.265]

Мезофаза обладает свойствами жидкостей (большая текучесть, способность находиться в каплевидном состояш1и, слияние капель при соприкосновении) и свойствами кристаллических тел (упорядоченность молекул). С увеличением температуры и продолжительности термообработки в реакционной массе происходит увеличение доли мезофазы, частицы последней коалесцируют. В конечном итоге весь пековый материал, не содержащий свободный углерод, переходит в жидкокристаллическое состояние и легу-чие продукгы. При дальнейшем увеличении температуры и продолжительности термообработки происходят процессы вспучивания и затвердевания мезофазы. Таким образом, в период мезофазного превращения закладываются основные структурные особенности, определяющие свойства углеродных материалов. [c.15]

Совершенно иная динамика изменения мезофазных превращений при дальнейшей карбонизации. С увеличением изотермической выдержки рост сфер происходит не только за счет изотрохшой фазы, но и за счет коалесценции уже образовавшихся сфер, причем рост сфер за счет коалесценции является превалирующим. Как показали наблвдения, слияние частиц происходит при столкновении, и этот процесс напоминает слияние дв рс капель вязкой изотропной жидкости. Движению сфер способствует движение потока изотропной жидкости и движение газовых пузырьков, выделяющихся в процессе деструкции. слияние происходит следующим образом в первый момент времени сферические частицы контактируют только в одной точке, затем контактная точка развивается в контактный перешеек, растущий с течением времени, при этом происходит сближение центров сфер. Аналогичный процесс описывается в работе [ 7 J. Конечно, сферы мезофазы - это не изотропные жидкие капли и процесс их ко-алесценции определяется не только вязкостными свойствами, но и определенной внутренней организацией, присущей жидкокристаллическому состоянию [ 8 . [c.51]

Разумеется, т пропорционально молекулярной массе или степени полимеризации. С увеличением фз (сверх ф ) изотропная фаза постепенно будет исчезать и весь раствор перейдет в жидкокристаллическое состояние с доменной структурой границы между доменами (внутри которых все, макромолекулы ориентированы одинаково) образованы так называемыми дисинклинациями, играющими ту же роль, что и дислокации в обычных реальных кристаллах. В сильном магнитном или электрическом поле границы между доменами могут быть ликвидированы, с превращением раствора в нематические монокристалл [22]. [c.38]

Температурная область существования жидкокристаллической мезофазы определяется шириной интервала Гмезоф = Тхимразл—Тдл-Чем уже этот интервал, тем меньше вероятность образования жидкокристаллического состояния или (при его наличии) оно будет вносить меньший вклад в формирование физических свойств полимера. [c.31]

В жидкокристаллическом состоянии (мезофазы) вещества характеризуются анизотропными свойствами. Это использ уется в газовой хроматографии для разделения изомеров некоторых органических соединений. Образующие жидкие кристаллы вещества обычно наносятся в достаточно большом количестве на малоактивные носители со сравнительно небольшой удельной поверхностью (1— [c.82]

В отличие от трехмерного (объемного) состояния в адсорбиро ванном дв ухмерном состоянии даже на неспецифическом адсорбен те на ориентацию молекул влияет взаимодействие с адсорбентом носителем. Гидроксилированная поверхность кремнезема специфи чески адсорбирует образующие жидкие кристаллы полярные веще ства, что изменяет взаимную ориентацию их молекул по сравнению с жидкокристаллическим состоянием. Поэтому в адсорбированных монослоях таких веществ фазовых переходов, соответствующих [c.82]

Однако известно уже несколько тысяч веществ, которые в жидком состоянии обладают, как и твердые кристаллы, анизотропными свойствами. Такие вещества называют жидкими кристаллами. Своеобразие структуры жидких кристаллов проявляется в том, что образующие их частицы могут свободно перемещаться друг относительно друга, при этом их ориентация сохраняется. Частицы или располагаются таким образом, что их оси ориентированы нитеобразно в одном направлении, или размещены в параллельных слоях, внутри которых движение частиц разупорядоченно. Первый тип жидких кристаллов называют нематическим или нитеобразным, второй — смектическим (смегма — мыло). Жидкокристаллическое состояние, реализуется, например при растворении в воде ацетата холестерина, олеатов калия и аммония, различных липидов, а также других веществ, как правило, органической природы, молекулы которых имеют нитеобразную структуру. Анизотропность жидких кристаллов влияет на их электрические, оптические и магнитные свойства. [c.75]

Жидкокристаллическое состояние иногда называют четвертым состоянием вещества — оно сочетает в себе признаки хаоса и порядка и в этом смысле может рассматриваться и как промежуточное между ними (мезофаза). Термотропные жидкокристаллические системы получаются при нагревании твердых соединений, лиотропные — при растворении их в соответствующих растворителях. Во всех случаях такие соединения, как правило, представляют собой большие и сложно построенные молекулы к ним относятся, например, м-азоксианизол, олеат аммония, олеат и стеарат таллия, 4-м-алкоксибензойная кислота СпНап-ы—О—СеН4—СООН, бис-(4-п-алкоксибензаль)-2-хлоро-1, 4-фенилендиамин [c.267]

Термодинамических исследований жидких кристаллов немного, но они все же дают представление о порядках энергетических эффектов, отвечающих переходам твердое вещество — мезофаза и мезофаза — изотропный раствор (Е. М. Баррел). Исследования, выполненные для нематических мезофаз п, п -азоксианизола, дали следующие результаты при температуре 390,6 К теплота перехода твердая фаза — нематическая мезофаза 31,09 Дж/моль, энтропия перехода 79,4 Дж/моль для перехода мезофаза — раствор — соответственно — 735 и 1,80. Барелл в своем обзоре приводит ряд аналогичных данных для разных температур. Эти данные свидетельствуют о том, что тепловые и энтропийные эффекты, отвечающие переходу мезофаз в изотропный раствор, очень малы сравнительно с переходом твердой фазы в мезофазу. Таким образом, мезофаза термодинамически не сильно отличается от обычного изотропного раствора. Это важное обстоятельство еще раз подчеркивает возможность возникновения сложных организаций без существенных термодинамических потерь. Для таких организаций характерны большое разнообразие структурных типов и необычайная легкость превращения одной структуры в другую. Энергия деформации жидких кристаллов очень мала — нанесение жидких кристаллов на не вполне однородную поверхность может сильно изменить структуру . Сочетание лабильности со способностью образовывать различные микро- и макроструктуры определило и биологическую роль жидкокристаллического состояния. Вероятно, системы этого типа возникли в предбиологический период и со хранились в высших формах биологических организаций. [c.268]

Далее речь пойдет об обычных изотропных жидкостях. Перед тем, как перейти к более детальному рассмотрению их свойств, отметим, что жидкие системы и в природе, и в промышленности являются наиболее важной средой для протекания химических реакций. Благодаря интенсивности межмолекулярных взаимодействий и структурной подвижности жидкая среда представляет уникальные возможности для получения сложных химических и биологиче ских композиций. Чрезвычайно большую роль в последних играет жидкокристаллическое состояние. Для химиков теория жидкостей интересна прежде всего как база построения теории растворов. [c.201]

При нагревании твердого кристалла тепловое движение вначале разрывает слабые боковые концевые связи, вещество плавится, становится жидким. В нем возникает ближний порядок, который и обусловливает свойства жидкости, а дальний порядок — свойства кристаллов. Существование веществ в жидкокристаллическом состоянии было открыто австрийским ботаником Ф. Рейницером в 1888 г. Он обнаружил у синтезированного им холестерилбензоата две [c.248]

При 116°С происходит плавление кристаллического п-азоксианизола, в результате возникает нематическая жидкокристаллическая фаза, которая при 134°С переходит в изотропную жидкость. В цикле охлаждения изотропный расплав при 134°С вновь переходит в немати-чески жидкокристаллическое состояние, склонное к переохлаждению. Его кристаллизация осуществляется при температуре около 86°С. Структура жидкокристаллического ПАА в электрическом и магнитном полях исследовалась И. Г. Чистяковым, Е. А. Костериным и [c.261]

Заново переработана глав.а 13 ( Физико-химический анализ ), она заменила главу 12 предыдущего издания, куда входила такгке тема Общие свойства металлов. Сплавы . В новом издании зга тема вошла в главу 7 ( Строегте вещества ), в которую впервые включены разделы Жидкое состояние. Стекло и Жидкокристаллическое состояние , освещающие важные проблемы современного материаловедения. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология