6. Полімери та рідкі кристали
Слово «полімер» - грецького походження. Буквально, полімер - це молекула, що складається з багатьох (полі-) частин (мерос), кожна з яких є мономірним, тобто що складається з однієї (монос) частини, ланка полімерного ланцюга. Реакція отримання полімеру з мономера називається полімеризацією. Полімерні молекули зазвичай є дуже довгими ланцюгами, лінійними або розгалуженими (рис.6).. Утворення цих молекул можливе завдяки тому, що атоми вуглецю легко і міцно з'єднуються один з одним і з багатьма іншими атомами.
Рис.6. Молекули полімерів
Характер розташування ланцюгів сильно впливає на фізичні властивості полімеру. У аморфному полімері ланцюги розташовані випадковим чином, як показано зліва. Полімер, зображений справа, містить області кристалічності з впорядкованим розташуванням ланцюгів. Чим більша і численніша область кристалічності, тим твердіша речовина. Підвищення температури, тобто посилення хаотичного молекулярного руху, приводить до зменшення розмірів і числа областей кристалічності та зниження твердості.
Рідкий кристал стан речовини, проміжний між рідким і твердим станами. У рідині молекули можуть вільно обертатися і переміщатися в будь-яких напрямах. У кристалічному твердому тілі вони розташовані по вузлах правильної геометричної сітки, званою кристалічною решіткою, і можуть лише обертатися в своїх фіксованих позиціях. У рідкому кристалі є деяка міра геометричної впорядкованості в розташуванні молекул, але допускається і деяка свобода переміщення.
Майже всі рідкі кристали, виявлені на сьогоднішній день, є органічними сполуками
Рідкі кристали утворюються з молекул, що мають різну геометричну форму (найчастіше – подовжених або дископодібних). Електричними міжмолекулярними силами визначається характер «упаковки» молекул, тобто те, як вони геометрично співвідносяться один з одним. Деякі типові розташування молекул представлені на рисунках (рис7).
Рис.7. Рідкі кристали
Запитання:
На які два види діляться тверді речовини?
Які речовини називаються кристалічними?
Що характерно для кристалічних тіл?
Які речовини називаються аморфними?
Що називається анізотропією?
Що називається дефектами просторової решітки?
Скільки є видів кристалічних структур?
Чим відрізняються пластичність і крихкість?
Що називається плавленням ?
Що називається кристалізацією (твердженням)?
Сформулюйте рівняння теплового балансу для процесів плавлення та кристалізації?
Яку структуру мають полімери та рідкі кристали?
Література:
1.Гончаренко С.У.
Физика. Пробное учебное пособие для
школ
ІІІ
ступени, гимназий и классов гуманитарного
профиля.10 кл. Допущено Министерством
образования Украины. Перевод с укр.- К.:
Освіта, 1994. §§21-27,с.80-102.
2.Жданов Л.С., Жданов Г.Л.Физика для средних специальных учебных заведений: Учеб.-5-е изд. перераб.-М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат.лит.,1987., §§10.10-13.6,с.101-127.
3. Кабардин.О.Ф. Физика: Справ. материалы: Учеб.пособие для учащихся.-3-е изд.-М.: Просвещение, 1991.§§29-30,с. 88-93.
4. Коршак Є.В. та ін.. Фізика, 10 кл.: Підр. для загальноосвіт. навч. закл.-
К.; Ірпінь: ВТФ « Перун», 2003 . §§28-29,с.75-81.
5. Сахаров Д.И., Блудов М.И., Физика для техникумов, М.: Наука,1969. §§153-158,с.225-233, §§185-190,с.208-274.