Пластические кристаллы

Пласти́ческие криста́ллы — твердое фазовое состояние органических соединений, при котором реализуется полное или частичное вращение молекул, находящихся в узлах кристаллической решетки. Известно лишь несколько сотен веществ с подобными свойствами.[1]

Структура пластических кристаллов

Одни из первых работ по пластическим кристаллам были проведены Дж. Тиммермансом в 1935 г.[2]. Он назвал такое состояние «пластическим», так как вещество при этом имеет восковую консистенцию.

Молекулы в пластических кристаллах также, как и в обычных кристаллах, располагаются в узлах кристаллической решетки и обладают дальним порядком. Однако в отличие от истинных кристаллов, в которых положение атомов в молекулах фиксировано, в пластических кристаллах молекулы органических веществ обладают т. н. вращательной степенью свободы, что приближает их к свойствам жидкости. Молекулы пластических кристаллов, как правило, имеют форму, близкую к сферической (адамантан) или к дисковой (циклогексан). Как было показано на тетрабромиде углерода[3], вращение может быть как почти свободным, так и скачкообразным между дискретными положениями молекулы в пространстве.

Исследование свойств пластических кристаллов проводят методами рентгенофазового анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии, оптической микроскопии, капиллярного течения и др.

Пластические кристаллы и жидкие кристаллы

Пластические кристаллы также, как и жидкие, относятся к мезофазам, то есть это агрегатное состояние является промежуточным между истинно кристаллическим и жидким:

кристалл -> пластический кристалл -> жидкость
кристалл -> жидкий кристалл -> жидкость

Литература
  • Sherwood N. (1979) The Plastically Crystalline State: Orientationally-Disordered Crystals. New York: Wiley, 383 p.

Ссылки
  1. Блохин А. В. (2003) Энергетические состояния молекул в пластических кристаллах органических веществ. Химические проблемы создания новых материалов и технологий. Дата обращения: 17 апреля 2015.
  2. Masberg S. Dissertation, Bochum (1999) Differentialkalorimetrie (DSC) und Differentialthermoanalyse (DTA) bei hohen Drücken: Untersuchungen zum Phasenverhalten ausgewählter Triacylglycerine, Flüssigkristalle und Anthrachinonfarbstoffe bis 200 MPa (нем.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 17 апреля 2015. Архивировано 12 сентября 2014 года.
  3. Coupled orientational and displacive degrees of freedom in the high-temperature plastic phase of the carbon tetrabromide α-CBr4 Jacob C. W. Folmer, Ray L. Withers, T. R. Welberry, and James D. Martin. Physical Review B 77, 144205 (2008).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.