Плотность, вязкость алкилоксицианобифенилов, алкилоксибензойных и алкилоксикоричных кислот и статистическо-термодинамическое описание фазового перехода нематик - изотропная жидкость

• Автор: Багажков, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

I. Обзор литературы

1.1. Жидкие кристаллы как самостоятельные термодинамически устойчивые системы.

1.2. Нематические жидкие кристаллы.

1.2.1. Нематики с химически неактивными заместителями в мезогенных молекулах.

1.2.2. Нематики со специфическими взаимодействиями молекул.

1.3. Специфика водородной связи.

1.3.1. Критерии водородной связи

1.3.2. Бифуркатная Нсвязь

1.4. Методы исследования жидких кристаллов

1.4.1. Статистический и термодинамический методы
1.4.2. Статистическотермодинамический метод
II. Экспериментальная часть.
.1. Исследуемые вещества, их очистка и идентификация
Н.2. Методики измерения.
Н.2.1. Плотность
II.2.2. Вязкость
.3. Расчет физикохимических свойств.
II.3.1. Объемные свойства.
.3.2. Статистическотермодинамические свойства П.3.3. Расчет погрешности измерения.
.4. Таблицы экспериментальных и вычисленных величин
III. Обсуждение результатов
III. 1. Вязкость и энерг ия активации вязкого течения
1.2. Статистическотермодинамическое описание фазового перехода нематикизотроп пая жидкость
1.3. Объемные свойства
Итоги работы
Литература


При обсуждении связи новых величин вязкости, плотности и вычисленных на их основе других физикохимических характеристик с молекулярным строением НЖК целесообразно исследование веществ, состоящих из линейных молекул с различными жесткими ядрами и терминальными замести гелями. Нее выше перечисленное и определило основные задачи нашего исследования. Экспериментально измерим, плотность и вязкость указанных жидкокристаллических веществ в области фазового перехода нематикизотропная жидкость. На их основе при помощи статистическотермодинамического метода рассчитать различные физикохимические характеристики исследуемых систем. Обсудить полученные закономерности в связи с современными представлениями о строении мезогенных молекул, сгруктуре анизотропных и изотропных жидкостей, межмолекулярном взаимодействии и механизме иемагикоизотрониого фазового перехода. Жидкие кристаллы Ж К представляют собой определенное состояние вещества, промежуточное между жидким и твердым, которое тем не менее является термодинамически устойчивым и имеет четко выраженный температурный интервал существования. ЖК, наряду со свойствами твердых тел оптическая, диэлектрическая и магнитная анизотропия, дву лучепреломление и др. ВсеЖК принято подразделять на лиотропные амфифильные и термотропные 17,,. Лиотропные ЖК образуются в системах, состоящих из амфифильного вещества и раствори геля, способные образовывать мезофазу в определенном интервале концентраций одного из компонентов, термотропные в определенном интервале темперазур. Жидкокристаллические фазы моу образовываться как при повышении температуры, так и при охлаждении системы. Ж К монотропными. Молекулы термотропных ЖК имеют гсомезричсски анизотропноую форму палочкообразную, пластинчатую или дискофазную, которые могут легко перемещаться относительно соседних молекул. Поэтому ЖК, как и изотропные жидкости, обладают только ближним координационным порядком. Классификация, предложенная Фриделем, подразделяет термотропные ЖК, имеющие стержнеобразные молекулы, на нематические, смект ические и холестерические. В НЖК длинные молекулярные оси направлены вдоль основного направления характеризуется вектором Ь, получившим название директора, а центры тяжести молекул распределены беспорядочно. МЖК ведут себя как оптически одноосные системы с оптической осью параллельной Ь. В г. НЖК . Оптически активные НЖК на нестероидной основе имеют название хиральных нематиков. В последние годы обнаружены ЖК, обладающие реентрантными возвратными фазами . Наибольшей упорядоченностью обладают смектические фазы, имеющие слоевую упаковку, где длинные оси молекул параллельны друг другу, но образуют определенный угол с слоями. Некоторые смектические фазы Е и О настолько упорядочены, что иногда трудно провести границу между смектической фазой и твердым телом. Данная диссертационная работа посвящена жидкокристаллическим мезоморфным системам, которые образованы классическими термотропными нематиками с линейными мезогенными молекулами в области температур существования нематической и изогропножидкой фаз. Нематические жидкие кристаллы. НЖК с химически акгивными и неактивными заместителями в молекулах наряду с идентичностью, значительно отличаются по свойствам за счет специфических взаимодействий первых. Нематики с химически неактивными заместителями в мезогеннмх молекулах. Подобные молекулярные структуры НЖК принято условно на. Такая мезогенная молекула состоит из жесткою ядра остова, образованного ароматическими, гетероароматически ми, алифатическими или другими циклами, соединенными мости ко вой группой М. К циклам могут быть присоединены заместители различной химической природы либо удлиняющие молекулу герминальные заместители Г, либо приводящие к ее уширению латеральные заместители Т. Число циклов может быть более двух, а латеральные или терминальные заместители вовсе отсутствовать. На практике, увеличение количества ароматических колец и, соответственно, мостиковых групп в стержнеобразной молекуле нематика, как правило, приводит к повышению термостабильности мезофазы. Увеличение жесткого ядра эффективно лишь тогда, когда мостиковая группа обеспечивает линейную конформацию центральной части молекулы ,.