Жидкокристаллические расплавы и стекла бинарных солевых систем с карбоксилат-ионом

• Автор: Мирная, Татьяна Альфредовна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 187 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Солевые расплавы с органическими ионами новый класс

жидких кристаллов.

1.1. Основные характеристики жидкокристаллического состояния вещества вводные замечания. II

1.2. Свойства и структура солевых мезофаз

1.3. Жидкие кристаллы в бинарных системах

ГЛАВА 2. Методики эксперимента, реактивы.

2.1. Синтез и подготовка реактивов.

2.2. Методы измерения интервала существования анизотропного расплава

2.3. Определение температур стеклования Тс

2.4. Спектроскопическое исследование расплавов и стекол, содержащих соли карбоновых кислот
2.4.1. Исследование спектров ПМР высокого разрешения карбоксилатных расплавов, содержащих аммоний
2.4.2. Спектры ЯМР и времена релаксации ядер 0. стекол, содержащих бутираты натрия и двухвалентных металлов.
2.4.3. ИКспектры и рентгенофазовый анализ твердых образцов.
ГЛАВА 3. Жидкие кристаллы в бинарных системах, содержащих соли
карбоновых кислот с однозарядными катионами
3.1. Диаграммы состояния бинарных систем карбоксила
тов щелочных металлов с общим анионом.
3.2. Диаграммы состояния бинарных систем, содержащих бутираты таллия и щелочных металлов
3.3. Диаграммы состояния бинарных систем карбоксила
тов щелочных металлов с общим катионом.
3.4. Оценка термостабильности ионной мезофазы в приближении усовершенствованной модели ионных твердых растворов
3.5. Солевые жидкие кристаллы в системах с водородной связью
3.5.1. Диаграммы состояния бинарных систем, содержащих бутираты атония и одновалентных металлов.
3.5.2. Спектры ПМР высокого разрешения бинарных расплавов, содержащих бутираты аммония и одновалентных металлов.
ГЛАВА 4. Фазовые равновесия в бинарных системах карбоксилатов
одно и двухвалентных металлов
4.1. Жидкие кристаллы в бинарных системах, содержащих бутираты цинка и одновалентных металлов.
4.1.1. Диаграммы состояния бинарных систем М,2п.Вы1
4.1.2. Кристаллическая структура координационных соединений, образованных в системах ЛолВи,
4.2. Жидкие кристаллы в системах, содержащих бутираты магния, кадмия, стронция, бария, свинца и щелочных металлов
4.3. Стеклообразование в бинарных системах карбоксилатов одно и двухвалентных металлов
ГЛАВА 5. Особенности мезоморфизма и стеклообразования в расплавах солей карбоновых кислот
5.1. Смешанные ионные жидкие кристаллы.
5.2. Изотропные и анизотропные ионные стекла.
5.3. Некоторые перспективы практического применения
солевых расплавов, содержащих карбоксилатион.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


При переходе из изотропной жидкости в мезофазу молекулы ориентируются параллельно друг другу, при этом увеличива
ется вклад дипольдипольной составляющей дисперсионного взаимодействия, в результате чего возникает дополнительный энергетический выигрыш, стабилизирующий мезофазу. Величина этого энергетического выигрыша тем больше, чем больше анизотропия молекулярной поляризуемости. Основной структурный признак жидких кристаллов параллельность укладки молекул при большой лабильности всех или некоторых контактов между ними. Существует мнение , что структура жидких кристаллов аналогична конгломератной структуре расплавов в предкристаллизационной области. Однако, если в немезоморфных расплавах кластеры малы и мало упорядочены, хотя иногда и влияют на оптические свойства жидкости вблизи Тдд , то в жидких кристаллах эти кластеры имеют довольно крупный размер и упорядоченную ориентацию молекул. Область жидкокристаллического расплава, где сохраняется данная молекулярная ориентация, называется жидкокристаллическим доменом. В зависимости от типа ориентационной упорядоченности различают нематические, холестерические, смектические и дискотические жидкие кристаллы. Последние открыты недавно . Нематики имеют высокую степень дальнего ориентационного порядка в одном предпочтительном направлении, но не имеют дальнего трансляционного порядка. Холестерики образованы, в основном, производными холестерола и имеют такую же структуру, как и нематики, но, поскольку состоят из оптически активных молекул, их надмолекулярная структура имеет винтовую ось симметрии. Смектики наиболее упорядоченные фазы, Они мало изучены и в последнее время находятся в центре внимания исследователей . Для них характерен ориентационный и ближний трансляционный поря
док. В большинстве случаев молекулы в смектогенах расположены в слоях. Способность этих слоев скользить относительно друг друга определяет макроскопические жидкостные свойства. Существует полиморфизм смектических жидких кристаллов, зафиксировано 8 смектических мезофаз, которые отличаются друг от друга средней ориентацией молекул по отношению к слоям и степенью упорядоченности в слоях. Наиболее часто встречается смектическая фаза А, которая является наименее упорядоченной среди смектиков и самой высокотемпературной. Молекулы смектика А перпендикулярны плоскости каждого слоя, а центры расположены нерегулярно. Все известные к настоящему времени мезогены это соединения органические. Келкер и Хац разработали классификацию мезогенных соединений. Все указанные классы мезогенов различаются химическим составом и строением, однако их объединяет один общий признак выраженная геометрическая анизотропия молекул. Кроме того, основными силами участвующими в построении жидкокристаллических доменов в
асплавах всех выделенных классов мезогенов являются силы вандерзаальсового взаимодействия. В свете вышесказанного анизотропные мезофазы солей низших арбоновых кислот являют пример жидких кристаллов, отличных от всех гзвестных классов мезогенов, по крайней мере, вследствие кулоновкого характера межчастичных взаимодействий и отсутствия у карбокилатанионов выраженной геометрической анизотропии. Так, для нитратов щелочных металлов оно составляет , для утиратов 2, для капронатов 2. Кроме того, Дурул и др. Рис. В имеют наиболее близкую к сферической форму и знаительно меньшие молекулярные размеры, чем любая из ранее известию молекул мезогенов, и тем не менее в определенном температурном нтервале жидкого состояния мезофазе они не могут свободно врааться. В ионных мезоморфных расплавах основные электростатические илы более мощные и дальнодействущие, чем вандерваальсовы силы, ействующие в молекулярных жидких кристаллах. Вероятно, эти кулоовские силы и вызывают существенное молекулярное упорядочение в олевых расплавах охватывая приблизительно молекул или более
Из сходства оболочек отталкивания карбоксилатанионов с неораническими многоатомными анионами следовало бы ожидать сходства ежду плавлением солей, содержащих эти анионы. Г 2 пм
Рис. Схемы оболочек отталкивания атомов и ионов. Масштаб не соблюден .