WYKŁAD XIII Charakterystyka stanu ciekłego.

Prezentacja na temat: "WYKŁAD XIII Charakterystyka stanu ciekłego."— Zapis prezentacji:

1 WYKŁAD XIII Charakterystyka stanu ciekłego.
Rozszerzalność i pojemność cieplna. Ciecze jako magazyny i wymienniki ciepła. Ciekłe kryształy. Ekrany ciekłokrystaliczne (LCD). Nowe selektywne rozpuszczalniki. Ciecze jonowe (ionic liquids).

2 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

3 Ciecze jako wymienniki ciepła (ciepło właściwe cp J/(kg K)).
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 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

4 Ciekłe kryształy. Wystepuja w waskim zakresie temperatur miedzy zwykla ciecza a cialem stalym

5 Smektyczne (soap) Nematyczne (thread) Cholesterolowe (chiralne)

6 SDS, srodek powierzchniowo czynny MHPOBC, pierwszy AFElectric LQ MBBA, pierwszy uklad nematyczny w RT

7 Ekrany ciekłokrystaliczne (LCD) i ciecze anizotropowe.
LQ sa materialami “soft”, latwo manipulowalnymi zewnetrzymi polami (E, M lub EM), wykazuja efekty elektro-, magneto- i opto-optyczne 5-CB lub PCB, typowy uklad w wyswietlnikach (1986), osadzony na ITO

8 (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 Mieszanina polimerow Selektywne rozpuszczalniki Rozdzial polimerow

9 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