нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Рідкі кристали

   
 

Рідкі кристали, рідкокристалічний стан, мезоморфное стан, стан речовини, у якому воно має властивості рідини ( плинністю) і деякими властивостями твердих кристалів ( анізотропією властивостей). Ж. к. утворюють речовини, молекули яких мають форму паличок або витягнутих пластинок. Розрізняють термотропниє і ліотропні Ж. к. Перші - індивідуальні речовини, які існують в мезоморфному стані в певному температурному інтервалі, нижче якого речовина є твердим кристалом, вище - звичайною рідиною. Приклади:


параазоксіанізол (в інтервалі температур 114-135 ° С), етиловий ефір азоксибензойної кислоти

(100-120 С), пропіловий ефір холестерину (102-116 С). Ліотропні Ж. к. - розчини деяких речовин в певних розчинниках. Приклади: водні розчини мильні розчини синтетичних поліпептидів (полі-g-бензил-L-глутамат) у ряді органічних розчинників (діоксан, дихлоретан).

Взаємне розташування молекул в Ж. к. є проміжним між твердими кристалами, де існує тривимірний координаційний далекий порядок (впорядкованість в розташуванні центрів тяжіння молекул) і орієнтаційний далекий порядок (впорядкованість в орієнтації молекул), і аморфними рідинами, в яких далекий порядок повністю відсутній (див. Далекий порядок і ближній порядок ). За ступенем молекулярної впорядкованості розрізняють нематические і смектичні Ж. к. (термінологія Ж. Фріделя, G. Friedel). Нематические Ж. к. (параазоксіанізол, розчини синтетичних поліпептидів) характеризуються орієнтацією подовжніх осей молекул уздовж деякого напряму (далекий оріентацнонний порядок, рис. , А). Впорядкованість в орієнтації поперечних осей молекул і в розташуванні їх центрів тяжіння відсутній. Це забезпечує свободу поступальних переміщень молекул. Тому в'язкість речовини в нематической фазі лише незначно відрізняється від в'язкості в аморфно-рідкому стані.

У смектических Ж. к. (етиловий ефір азоксибензойної кислоти, водні розчини мив) кінці молекул як би закріплені в площинах, перпендикулярних поздовжніх осях молекул (смектичні площині, рис. , б). Далекий порядок в розташуванні поперечних осей і центрів тяжіння молекул також відсутній. Плинність забезпечується взаємним ковзанням смектических площин.

Існують також Ж. к. холестерічеського типу (різновид нематических Ж. к.). Такі Ж. к. утворюють речовини (наприклад, пропіловий ефір холестерину), молекули яких мають форму довгастих пластинок, розташованих паралельно один одному. Координаційна дальній порядок відсутній. Плинність речовини забезпечується поступальним переміщенням і обертанням молекул в їх площині.

Зовнішнє відмінність між нематічеськимі і смектичними Ж. к. легко може бути встановлено при спостереженні їх однорідних шарів у поляризаційному мікроскопі. Кожному типу Ж. к. відповідають певна текстура, причому для нематических Ж. к. найбільш характерними є ниткоподібні, а для смектических - палочкообразниє, конусоподібні і ступінчасті структури. Нитки в нематичних Ж. к. є лініями розриву оптичної безперервності. Вони називаються дисклінацій, і текстура Ж. к. визначається характером розташування молекул поблизу дисклінацій.

Деякі термотропниє Ж. к. можуть знаходитися в двох мезоморфних станах (див. поліморфізм ). При цьому структурні переходи завжди здійснюються за схемою: твердокрісталліческіх фаза - смектіческой - нематического - аморфно-рідка і є фазовими переходами першого роду (з виділенням теплоти фазового переходу ). Теплота переходу Ж. к. в аморфну ??рідину в десятки разів менше теплоти плавлення органічних твердих кристалів.

У Ж. к. має місце анізотропія пружності, електропровідності, в'язкості, магнітна анізотропія , оптична анізотропія та ін З ростом температури анізотропія властивостей Ж. к. зменшується, що обумовлено зменшенням впорядкованості в розташуванні молекул. У магнітному полі Ж. к. орієнтуються так, щоб їх вісь симетрії була паралельна силовим лініям магнітного поля. В електричному полі орієнтація осі симетрії може бути як паралельною, так і перпендикулярній силовим лініям поля.

Холестерічеськие Ж. к. мають досить великий оптичною активністю , на два-три порядки перевищує оптичну активність органічних рідин і твердих кристалів. Холестерічеськие Ж. к. різко змінюють забарвлення при зміні температури середовища на десяті частки градуса, а також при зміні складу середовища на долі відсотка.

Літ.: Цвєтков У. Н., Сучасні погляди на природу анізотропно-рідкої фази. "Уч. Зап. Ленінградського пед. Інституту", 1938, т. 10, с. 33; Чистяков І. Г., Рідкі кристали, М., 1966; Gray G. W., Molecular structure and the properties of liquid crystals, L. - N. Y., 1962; Рідкі кристали, пров. з франц., "Природа", 1972,? 2; Чистяков І. Г., Вістіно Л. К., Симетрія, структура і властивості рідких кристалів, там же.

© Е. І. Рюмцев.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка