The thermodynamics of solution of nonmesomorphic solutes in the liquid crystal 6CB revisited

Author

Oweimreen, Ghassan A.

Source

The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science

Issue

Vol. 33, Issue 1A (31 Jan. 2008), pp.15-27, 13 p.

Publisher

King Fahd University of Petroleum and Minerals

Publication Date

2008-01-31

Country of Publication

Saudi Arabia

No. of Pages

13

Main Subjects

Chemistry

Topics

Abstract AR

حللت نتائج دراسات استخدمت كروماتوغرافيا الغاز لمذابات متناهية التخفيف في السائل البلوري 6CB للتعبير عن معامل التفاعل، γ_2^∞، لكل منها من خلال دالة فلوري هيجنز، γ_FH^∞، لتصحيح التأثير الحجمي و متغير التأثير التبادلي، x، الذي بدوره يشمل المساهمات الحرارية، γ_T^∞، و المساهمات غير الحرارية γ_(I-S)^∞.

كذلك استخدمت نظرية المحاليل المنتظمة للحصول على متغيرات الذوبان على درجات حرارة مختلفة لكل من المذيب، δ_2، و المذاب، δ_1، في كل من الطورين النيماتوجيني و المتوحد الخواص للسائل البلوري.

وجد أن العلاقة بين التغير الجزئي المولاري الحراري، H∆، خطية و هذا التعويض الحراري الاتزاني يعكس تقارب مدى الذوبان في كل من الطورين.

إن معدل متوسط نسبة γ_2^∞ في المحاليل النيماتوجينية لـ γ_2^∞في المحاليل المتوحدة الخواص يساوي 0.02 ±1.11 وهذا يدل على أن توافق المذابات مع الطور المتوحد الخوص أقل من توافقها مع الطور النيماتوجيني.

لجميع المذيبات التي درست أظهرت رسومات δ_1 مقابل درجات الحرارة أن δ_1تتغير بشكل كبير و ملحوظ عند درجة حرارة الانتقال من الطور النيماتوجيني إلى الطور المتوحد الخواص : و تشابه هذه الظاهرة التغير الملحوظ للكثافة و للتغير الحراري H∆ في نفس درجة الحرارة.

لربما يكون مدى التغير فقط في قيمة δ_1 مقياسا لشدة التحول الطوري من الدرجة الأولى بينما يكون التغير المستمر أو الملتوي دليلا على وجود تغير طوري من الدرجة الثانية.

هذه النتيجة تساعد على التعرف على التغيرات الطورية من الدرجة الثانية للسوائل البلورية و البوليمرات.

حللت نتائج دراسات استخدمت كروماتوغرافيا الغاز لمذابات متناهية التخفيف في السائل البلوري 6CB للتعبير عن معامل التفاعل، γ_2^∞، لكل منها من خلال دالة فلوري هيجنز، γ_FH^∞، لتصحيح التأثير الحجمي و متغير التأثير التبادلي، x، الذي بدوره يشمل المساهمات الحرارية، γ_T^∞، و المساهمات غير الحرارية γ_(I-S)^∞.

كذلك استخدمت نظرية المحاليل المنتظمة للحصول على متغيرات الذوبان على درجات حرارة مختلفة لكل من المذيب، δ_2، و المذاب، δ_1، في كل من الطورين النيماتوجيني و المتوحد الخواص للسائل البلوري.

وجد أن العلاقة بين التغير الجزئي المولاري الحراري، H∆، خطية و هذا التعويض الحراري الاتزاني يعكس تقارب مدى الذوبان في كل من الطورين.

إن معدل متوسط نسبة γ_2^∞ في المحاليل النيماتوجينية لـ γ_2^∞في المحاليل المتوحدة الخواص يساوي 0.02 ±1.11 وهذا يدل على أن توافق المذابات مع الطور المتوحد الخوص أقل من توافقها مع الطور النيماتوجيني.

لجميع المذيبات التي درست أظهرت رسومات δ_1 مقابل درجات الحرارة أن δ_1تتغير بشكل كبير و ملحوظ عند درجة حرارة الانتقال من الطور النيماتوجيني إلى الطور المتوحد الخواص : و تشابه هذه الظاهرة التغير الملحوظ للكثافة و للتغير الحراري H∆ في نفس درجة الحرارة.

لربما يكون مدى التغير فقط في قيمة δ_1 مقياسا لشدة التحول الطوري من الدرجة الأولى بينما يكون التغير المستمر أو الملتوي دليلا على وجود تغير طوري من الدرجة الثانية.

هذه النتيجة تساعد على التعرف على التغيرات الطورية من الدرجة الثانية للسوائل البلورية و البوليمرات.

Abstract EN

-Results from gas liquid chromatography were analyzed to express the infinite dilution solute activity coefficient ? 2 ? as a function of the Flory–Huggins size effect correction ( ? FH ? ) and an interaction parameter (? ); the sum of the thermal ( ? T ? ) and athermal ( ? I ?S ? ) contributions to ? 2 ? .

From regular solution theory, solute ( 2 ? ) and solvent ( 1 ? ) solubility parameters were obtained at different temperatures for all the solutes in the nematic and isotropic solution phases.

Plots of ?H versus ?S , the solute partial molar enthalpies and entropies of solution respectively, were reasonably linear.

Such ?H – ?S compensation reflects similar solubility for the solutes in the nematic and isotropic phases.

Also, an average of 1.11 ± 0.02 for ? ? ? 2,N /? 2, I , where N and I refer, respectively, to the nematic and isotropic phases, indicates slightly lesser solute compatibilities with the nematic phase.

For all the solutes studied plots of 1 ? versus temperature ( t ) showed a drastic and sharp change in 1 ? at the nematic-to-isotropic transition (29.0 ?C) which is reminiscent of enthalpy and density changes in first order transitions.

The extent of the discontinuity in 1 ? may be a measure of the strength of the transition while 1 ? which varies continuously across the phase transition or shows a kink at the phase transition would be associated with a second order transition.

This finding can help in identifying second order transitions in liquid crystals or polymers.

American Psychological Association (APA)

Oweimreen, Ghassan A.. 2008. The thermodynamics of solution of nonmesomorphic solutes in the liquid crystal 6CB revisited. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science،Vol. 33, no. 1A, pp.15-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358474

Modern Language Association (MLA)

Oweimreen, Ghassan A.. The thermodynamics of solution of nonmesomorphic solutes in the liquid crystal 6CB revisited. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science Vol. 33, no. 1A (Jan. 2008), pp.15-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358474

American Medical Association (AMA)

Oweimreen, Ghassan A.. The thermodynamics of solution of nonmesomorphic solutes in the liquid crystal 6CB revisited. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science. 2008. Vol. 33, no. 1A, pp.15-27.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-358474

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 26-27

Record ID

BIM-358474