WYKŁAD XIII
A. Charakterystyka stanu ciekłego.
B. Rozszerzalność i pojemność cieplna. Ciecze jako magazyny i wymienniki ciepła.
C. Ciekłe kryształy. Ekrany ciekłokrystaliczne (LCD).
D. Nowe selektywne rozpuszczalniki.
E. Ciecze jonowe (ionic liquids).
Ciało stałe:
uporządkowanie blisko- i dalekozasięgowe
Ciecz:
uporządkowanie blisko- lecz nie dalekozasięgowe
Gaz:
brak uporządkowania Opis bardzo trudny; nasze zrozumienie stanu ciekłego dość słabe, w krótkiej skali czasowej ciecz zachowuje się jak ciało stałe,
w długiej skali czasowej – jak gaz; podobieństwo do szkieł i żeli
Waga: wiele procesów biologicznych zachodzi w środowisku wodnym
Ciecze jako wymienniki ciepła (ciepło właściwe cp J/(kg K)).
Lepkość cieczy (mPa s)
Ciekly hel (3 K) 0.04 Ciekly azot (70 K) 0.20 Woda (100 oC) 0.28
Metanol 0.54
Woda (25 oC) 0.89
Etanol 1.08
Rtec 1.52
Woda (0 oC) 1.79
Glikol 16.1
Gliceryna (30 oC) 629 Gliceryna (25 oC) 945 Szklo (1000 oC) 10000 Gliceryna (0 oC) 12110 Gliceryna (-20 oC) 135000 Szklo (600 oC) 2.5 x 109
Smola 5 x 1013
Rtec 139.5
Brom 473.6
Chloroform 974.2 Kwas siarkowy 1402
Benzen 1739
Kwas octowy 2050
Benzyna 2100
Aceton 2152
Heksan 2263
Gliceryna 2400
Etanol 2442
D2O 4209
H2O (25 oC) 4175.4 H2O (100 oC) 4212.3
Ciekłe kryształy.
Wystepuja w waskim zakresie temperatur miedzy zwykla ciecza a cialem stalym
Smektyczne (soap) Nematyczne (thread)
Cholesterolowe (chiralne)
http://liqcryst.chemie.uni-hamburg.de/
MBBA, pierwszy uklad nematyczny w RT
MHPOBC, pierwszy AFElectric LQ
SDS, srodek powierzchniowo czynny
Ekrany ciekłokrystaliczne (LCD) i ciecze anizotropowe.
5-CB lub PCB, typowy uklad w wyswietlnikach (1986), osadzony na ITO LQ sa materialami “soft”, latwo manipulowalnymi zewnetrzymi polami
(E, M lub EM), wykazuja efekty elektro-, magneto- i opto-optyczne
(Nowe) selektywne rozpuszczalniki.
DMF – selektywny rozpuszczalnik acetylenu, diolefin, i weglowodorow aromatycznych, uzywany np. do usuwania sladow acetylenu
z produktow crackingu oraz z etylenu i propylenu Mieszanina monomerow A, B, C
Selektywne rozpuszczalniki polimery o roznym skladzie w zaleznosci od rozpuszczalnika
Selektywne rozpuszczalniki Rozdzial polimerow
Mieszanina polimerow
Ciecze jonowe (ionic liquids).
Sole organiczne o temperaturze topnienia z przedzialu ok. 0 – 100 oC,
pochodne imidazolu i pirydyny, ale takze tetraalkiloammoniowe i fosfoniowe -Rozpuszczaja wiele zwiazkow zarowno organicznych jak i nieorganicznych -Wykazuja dobra trwalosc termiczna
-Maja bardzo male cisnienie pary (niemierzalne) i nie sa palne
-Ich wlasciwosci moga byc dofitowane w szerokim zakresie zmiennosci -Sa uzywane jako rozpuszczalnik do wielu reakcji chemicznych w tym katalitycznych, i do rozdzialu
-Jako elektrolit w elektrochemii
1-Ethyl-3-methylimidazolium
bis(pentafluoroethylsulfonyl)imide, C10H11F10N3O4S2, tmelt = -1 oC
1-Butyl-4-methylpyridinium hexafluorophosphate,
C10H16F6NP, tmelt = 45 oC
Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 3772; Chem. Rev. 1999, 99, 2071; Chem. Commun. 2001, 2399
