На главную страницу журнала     На первую страницу сайта    

zagl1.gif (2644 bytes)

В.В.Апанасенко,
кандидат химических наук

Редкий объект научного исследования может доставить ученому столько  эстетического наслаждения, сколько это делают жидкие кристаллы. Наблюдая их в поляризованном свете под микроскопом, можно увидеть и цветущие луга, и звездное небо, и изысканные абстрактные узоры.

Жидкий кристалл - это как бы промежуточное состояние вещества между твердым кристаллм и аморфной жидкостью: в расположении образующих его молекул есть дальний порядок, но этот порядок проявляется лишь в правильной ориентации молекул относительно друг друга. Для существования жидких кристаллов необходимо, чтобы молекулы были длинными и узкими.

Переход вещества в жидкокристаллическое состояние можно вызвать изменением температуры. Тогда получаются так называемые термотропные жидкие кристаллы. Если же кристаллы образуются в многокомпонентной системе в результате взаимодействия молекул растворенного вещества с растворителем, то их называют лиотропными. Текстуры именно лиотропных жидких кристаллов - на основе алкилфенолятов щелочных металлов показаны на фотографиях.

krist1.gif (30920 bytes)

Текстура в системе: п-трет-октилфенол - СsOH -вода - октан

Такие жикие кристаллы синтезировать доволтно просто. Возьмите навеску 0,4 - 0,8 г алкилфенола, например, п-трет-бутилфенола, насыпьте его в пробирку и добавьте расчетное количество концентрированного растора щелочи (9-12 моль/л) (КОН или NаОН).
Внимание! Фенолы и щелочь раздражают кожу и обжигают слизистую оболочку, поэтому работайте в перчатках и особенно берегите глаза

krist2.gif (15741 bytes)

Текстура в системе:
п-трет-бутилфенол -КОН - вода. Черные участки соответствуют изотропной жидкой фазе, в которой молекулы алкилфенолята расположены в беспорядке

krist3.gif (17211 bytes)

Молярное соотношение между фенолом и щелочью должно быть близким к стехиометрическому, то есть составлять примерно 0,6-1,5 моль щелочи на 1 моль фенола. Смесь тщательно перемешайте стеклянной палочкой, затем по каплям добавляйте воду, не переставая перемешивать. Периодически отбирайте из пробирки пробы с помощбю стеклянной палочки. Поместите каплю смеси на предметное стекло, накройте покровным стеклышком, слегка прижмите  его - и препарат готов. Теперь его можно ставить в микроскоп со скрещенными поляроидами. Картинка будет изменяться, если вращать столик микроскопа. Меняя количество добавленной воды, а также соотношение фенола и щелочи в смеси, получите разнообразные текстуры. Фенол можно добавлять и в виде одно-двухмолярного раствора в органическом растворителе, например, октане или толуоле. При выдерживании препарата в течение нескольких часов или  суток жидкие кристаллы деградируют и текстуры постепенно меняют свой вид.

krist4.gif (39264 bytes)

Кристаллы неизвестного состава,
выросшие при длительном хранении жидкокристаллического препарата системы п-трет-октилфенол- КОН-вода-октан. Жидкие они или твердые -неизветно, специальныз исследований мы не проводили. Да это и не важно, главное - картинки красивые

Вместо фенола подойдет жирная кислота, например, каприловая. Карбоновые кислоты менее опасы, их легче достать, а жидкие кристаллы их щелочных солей весьма красивы. Техника приготовления препаратов такая же.

Автор признателен проф.МИТХТ В.А.Молочко и А.М.Резнику за помощь в работе по идентификации и исследованию жидких кристаллов.