Введение к работе
.'
Дкгуад'.ность проблемі;. Развитие современной науки и техники немыслимо бея ьсеыэзыотшых систем обработки и отображения информации. Среди них важное значение имеет индлкаторкая техника, быстрое развитие которой в значительной степени связано с появлением принципиально нових'индикаторных устройств, основанных на использовании электрооптических эффектов 'в «гидких кристаллах. Поиск наилучших компонентов для жидкокристаллических материалов требует сравнения свойств разных жидкокристаллических соединений. Сравнение производится: по тем.параметрам', которые' важны при разработке жидкокристаллических материалов для различных'условий применения; (электрооптика, спектроскопия, хроматография и .другие). Ьо многих случаях приходится принимать во внимание; такие,характеристики, как. Давление насыщенных паров," температуры.фазовых переходов, стабильность, растворимость в других жидких, кристаллах..В частности, информация о давлении насыщенного пара в системе с Ш,-.знание зависимостей Р(і), Р(Х): имеет прикладное значение —. в технологии получения и' очистки ЖК, при заполнении ЖК-индикагоров и др., Б связи с этим возникла необходимость рассматриваті» давление как равнштоавнук» переменную и изучать диаграк-мы фазового' состояния жидкокристаллических систем.
:Ввиду сложности и многообразия..взаимодействуя жидкокристаллических,, сие тем' необходимо.'расширите, круг, методов исследований .их термодинамических свойств, .привлекая-такне методы, которые могут, уловить тонкие взаимодействия не только при фазовых переходах, но и в твердых и жидких-фазах.' Получение такой информации, важно",' с одной сторона, для разработки физико-химических,.основ технологии жидких кристаллов; особенно при решении вопросов глубокой очистки кристаллизационными методами,, и,"с другой стороны, такая информация имеет существенное-, значение при создании новых жидкокристаллических материалов с комплексом заданных; свойств,:. в частности, информация, о - взаимодействий-.в/системах с.неШзогенаш можег.'да'ть сведения, „облегчающие выбор ь'емёзоморфных" лёгируюццй Д'обай.ок. В связи с этим, вопросы,, связанные, с .влиянием мстмолекуляр'них-взаіімоДеЙсувиІІна термодинамические, свойства биийрншс.сїлєсеП кезоген-немезоген заслуживает самого серьезного внимания. Значительный интерес:представляют скеси нематиков с немезогенаиг, однако, имеюеиеся.в литературе саедения не позволяют сделать систематических вкьодов о; влиянии намёзогана . на черцодинамичесиие параметры процесса, образования неиатических. и изотропных, растворов. -Выполненные ранее измерения давления, насыщенного-ппра Ж,' iio-nepafx;, немного»", ісленніл, а, 'to-вторых, .ьсе иейледе
- 2 - . ватели использовали установки с изо і епископом. При такой конструкции происходит контакт паров исследуемого вещества с парам: манометрической жидкости. Если учесть, что давление пара Ш соизмеримо с давлением пара манометрической жидкости, то надежность полученных данных вызывает сомнение. Для получения надежных данных необходимо было собрать установку для измерения давления насыщенного пара, лишенную этих недостатков.
Цель работы. Выполнить тензимётричёское исследование индивидуальных жидких кристаллов кематическрго типа и бинарных смесей тематический жидкий кристалл - немеэоген в широком интервале температур и концентраций.
В сь-язи с этим ставились задачи:
сконструировать и собрать тензиметрическую установку, позволяющую измерять давление насыщенного пара от 0,1 до 100 гПа с дос-аточной точностью;
определить давление насиненного пара индивидуальных чидккх кристаллов нематического типа: п-метоксибензилиден-п'-н-бутиланилина (МББА), п-этоксибензилиден-п'-н-бутнлэнилйна (ЭББ.А), п-гексилокси-п--бутилбензоата (Н-2І) и п-гексилоксл-п-цианобифенила (60ЦБ) и смесей 60ЦБ с н-гептаном, толуолом и этилциклогексанон при температурах 290 -5- 360 К ц интервале концентраций от 0,1 до 1,0 мол.д. немезогенп;
на осноеє экспериментальных данных построить Р-Т-х диаграммы фазового состояния бинарных смесей.
Научная новизна. На осноеє. систематических исследований разра
ботаны методические, основы использования тензиметрического. метода
для изучения систем с жидкими кристаллами. С этой целью.разработаны
методики эксперимента, позволяющие получать надежные результаты. Дія
Ы5БА,ЭББА, Н-2І и 60ЦБ на основании измерении давления насыщенного
пара от температуры построены фз-зовые Р-Т-диаграммы, определены ко
ординаты тройных точек, рассчитаны термодинамические характерней
фазовых переходов. Исследованы двойные системі (бСЦБ+н-гептан, 60ІІБ4
+толуол, бОЦВ+этилцикло'гексан) методами визуальной политері.яіи и тен-
зимегрии. Впервые по тензиметрнческим данным построены Р-Т-х диаг
раммы бинарных смесей мезогєн-немезоген. По характернепі«еским из
ломам Р-Т заЕлсимости построены полнке Т-х проекции фазовых дкагр-г-гм.
Расститаны коэффициенты активности немезогена в изученных системах.
Экспериментально получено" и дано обт-яснение яьлені'.ю, -отмеченному, для
систем мезоген-немезоген - понижению давления насыщенного пара с
ростом температуры. -
Практическое значение рабоиі. Полученные экспериментальные результаты могу г быт j псполтвоьаны при разработке жидкокристаллических мате-риалі-о, применяемых і олектрэоптике и термографии, при целенаправленном шборе ые-поыорфных неподвижных фаз в газо-жидкостной хроматографии. Фазовые диаграммы изученнвк систем могут служить основой для технологических расчетов при очистке НЖ политермической перекриє галлизацпей.
Апробация работы. Резуль' -а-ш работы представлялись и обсукдалис! на конференциях социаіиегических стран и Всесоюзных по жидким кристаллам: И (Будапешт, 1975), УШ (Краков, I9d9); УІ (Чернигов, 19ЬЬ); УІ Всесоюзной конференции по термодинамике (.Минск, К90); на научно-технических конференциях б ИХТІЇ (Неї г.), ИвГУ (19?Ь г.); на конкурси LXG им. Л.И. ..'мнделееиа (19о7 г.); на семінаре ИХНР АН СССР (1991 г.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов эксперимента, итогов работы, приложения и списка цитируемой литературы из 186 наименований. В работе 129страниц, 30 счраниц приложения, 2С -аблиц и 42 рисунка.