Phase equilibria in 4-pentyloxybenzoic acid - long-chain <i>n</i>-alkane systems

Abstract

Целью работы является разработка методов термодинамического моделирования систем жидкий кристалл -органический растворитель. Методами термического анализа (дифференциальный термический анализ, поляризационная микроскопия, визульно-политермический анализ и метод политерм растворимости) исследованы 4 бинарные системы нематической 4-пентилоксибензойной кислоты (5OBA) с н-алканами (гексадекан, октадекан, эйкозан, докозан). Точность определения температур фазовых переходов -в пределах 0.3 К. Для моделирования политерм растворимости 5OBA использована модель регулярных растворов на основе параметров растворимости Гильдебранда и Хансена. Параметры растворимости Хансена мезогенов рассчитаны по групповой схеме Стефаниса. Параметры растворимости Гильдебранда, мольные объемы и энтальпии испарения рассчитаны по схеме групповых вкладов. Результаты. Методами термического анализа исследованы фазовые равновесия в системах 5OBA с н-алканами. Получены 4 Т-х-диаграммы, определены координаты нонвариантных точек (эвтектики и метатектики) в системах. Установлена линейная зависимость координаты метатектики (x I -доля 5OBA, мол. %) от количества атомов С в алкане (N): x I = -0.3131 × N + 85.467. Получены политермы растворимости 5OBA с растворителями разной полярности: н-алканы (гексан, октан), циклогексан, ароматические (бензол, толуол, о-ксилол), хлорбензол, этилацетат, ацетон, 1,4-диоксан, спирты (пропан-2-ол, пропан-1-ол, бутан-1-ол), ацетонитрил. Установлена зависимость растворимости 5OBA от разницы в параметрах растворимости компонентов и приведенного радиуса. Заключение. Модель регулярных растворов с использованием параметров растворимости позволяет рассчитать политермы растворимости мезогенов и подобрать растворители для очистки мезогенов методом массовой кристаллизации. Лучшая растворимость при 298 К 4-пентилоксибензойной кислоты -в хлорбензоле.