بررسی نمودار فاز و تابع‌های اضافی در مخلوط دوجزئی بلورهای مایع نماتیک

اصلانزاده, سعید امیر

بررسی نمودار فاز و تابع‌های اضافی در مخلوط دوجزئی بلورهای مایع نماتیک

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده

سعید امیر اصلانزاده

گروه صنایع شیمیایی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه فنی حرفه‌ای، تهران، ایران

چکیده

بررسی انتقال فاز بلورهای مایع نماتیک پنتیلوکسی سیانو بی فنیل (5OCB)، هپتیلوکسی سیانو بی فنیل (7OCB) و ترکیب درصدهای گوناگون از محلول دوجزئی دو ترکیب 7OCB-5OCB به منظور مطالعه نمودار فازی با استفاده از روش گرماسنجی تفاضلی (DSC) انجام شده است. دمای انتقال فاز بلور (C) به فاز نماتیک (N) به‌ترتیب در دمای K 321 و K 327 برای دو بلور مایع 5OCB و 7OCB مشاهده شد. در حالی که، در مخلوط دوجزئی دمای انتقال فاز C به N نسبت به هریک از اجزای خالص کاهش پیدا کرده است، بیش‌ترین کاهش در دمای انتقال فاز در کسر وزنی 40% از بلور مایع 7OCB مشاهده، که به آن نقطه یوتیکتیک می گویند. به منظور بررسی بیش‌تر ماهیت ترمودینامیکی سامانه مذکور تابع‌های اضافی نیز در محلول دو جزئی 7OCB-5OCB با استفاده از قوانین محلول های با قائده مورد بررسی قرار گرفت. نمودارهای مربوط به تابع‌های اضافی انرژی آزاد گیبس و آنتالپی رفتار محلول دو جزئی را با انحراف اندک از حالت ایدهآل پیش‌بینی کرده است. انحراف منفی باعث پایداری ترمودینامیکی بیش‌تر از سامانه در طراحی انواع گوناگون خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Sharma D., A Non-Isothermal Activated Kinetics of K-SmA Transition of the Aligned Octylcyanobiphenyl, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 109: 331-335 (2012).

[2] Sharma D., Non-Isothermal Kinetics of Melting and Nematic to Isotropic Phase Transitions of 5CB Liquid Crystal, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 102: 627-32 (2010).

[3] Zammit U., Marinelli M., Pizzoferrato R., Scudieri F., Martellucci S., Photoacoustics as a Technique for Simultaneous Measurement of Thermal Conductivity and Heat Capacity, Journal of Physics E: Scientific Instruments, 21: 935-938 (1988).

[4] Thoen J., Marynissen H., Van Dael W., Temperature Dependence of the Enthalpy and the Heat Capacity of the Liquid-Crystal Octylcyanobiphenyl (8CB), Physical Review A, 26: 982-986 (1998).

[5] McQueen D., Edgren K.A., Rydman S.-A., Observation of High-Speed Nematic-to-Crystal Phase Transition in p-Azoxyphenetole, Journal of Physics D: Applied Physics, 7: 935-939 (1974).

[6] Leheny R., Park S., Birgeneau R., Gallani J.-L., Garland C., Iannacchione G., Smectic Ordering in Liquid-Crystal–Aerosil Dispersions. I. X-Ray Scattering, Physical Review E, 67: 011708-0117010 (2003).

[7] Vanbrabant P.J., Dessaud N., Strömer J.F., Temperature Influence on the Dynamics of Vertically Aligned Liquid Crystal Displays, Applied Physics Letters, 92: 091101-091106 (2008).

[8] Samei E., Ranger N.T., Delong D.M., A comparative Contrast‐Detail Study of Five Medical Displays, Medical Physics, 35: 1358-6134 (2008).

[9] Liang D., Leheny R.L., Smectic Liquid Crystals in an Anisotropic Random Environment, Physical Review E, 75: 031705-031709 (2007).

[10] Motosuke M., Nagasaka Y., Real-Time Sensing of the Thermal Diffusivity for Dynamic Control of Anisotropic Heat Conduction of Liquid Crystals, International Journal of Thermophysics, 29: 2025-2035 (2008).

[11] Sharma D., Calorimetric Study of Activated Kinetics of the Nematic and Smectic Phase Transitions in an Aligned Nano-Colloidal Liquid Crystal+ Aerosil Gel, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 93: 899-906 (2008).

[12] Meltzer V., Pincu E., Thermodynamic Characterization of Binary Liquid Crystal Mixtures, Analele Universitatii din Bucuresti–Chimie, 1: 15-8 (2008).

[13] Rai U., Pandey P., Solidification and Thermal Behaviour of Binary Organic Eutectic and Monotectic; Succinonitrile–Pyrene System, Journal of Crystal Growth, 249: 301-308 (2003).

[14] Rai U., Rai R., Physical Chemistry of the Organic Analog of Metal–Metal Eutectic and Monotectic Alloys, Journal of Crystal Growth, 191: 234-242 (1998).

[15] Lerdkanchanaporn S., Dollimore D., Evans S.J., Phase Diagram for the Mixtures of Ibuprofen and Stearic Acid, Thermochimica Acta, 367: 1-8 (2001).

[16] Sharma B., Kant R., Sharma R., Tandon S., Deviations of Binary Organic Eutectic Melt Systems, Materials Chemistry and Physics, 82: 216-224 (2003).

[17] Mirzaeian M., Hall P.J., Thermodynamical Studies of Irreversible Sorption of CO₂ by Wyodak Coal, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 27: 59-68 (2008).