Пластические кристаллы
Пласти́ческие криста́ллы — твердое фазовое состояние органических соединений, при котором реализуется полное или частичное вращение молекул, находящихся в узлах кристаллической решетки. Известно лишь несколько сотен веществ с подобными свойствами.[1]
Структура пластических кристаллов
Одни из первых работ по пластическим кристаллам были проведены Дж. Тиммермансом в 1935 г.[2]. Он назвал такое состояние «пластическим», так как вещество при этом имеет восковую консистенцию.
Молекулы в пластических кристаллах также, как и в обычных кристаллах, располагаются в узлах кристаллической решетки и обладают дальним порядком. Однако в отличие от истинных кристаллов, в которых положение атомов в молекулах фиксировано, в пластических кристаллах молекулы органических веществ обладают т. н. вращательной степенью свободы, что приближает их к свойствам жидкости. Молекулы пластических кристаллов, как правило, имеют форму, близкую к сферической (адамантан) или к дисковой (циклогексан). Как было показано на тетрабромиде углерода[3], вращение может быть как почти свободным, так и скачкообразным между дискретными положениями молекулы в пространстве.
Исследование свойств пластических кристаллов проводят методами рентгенофазового анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии, оптической микроскопии, капиллярного течения и др.
Пластические кристаллы и жидкие кристаллы
Пластические кристаллы также, как и жидкие, относятся к мезофазам, то есть это агрегатное состояние является промежуточным между истинно кристаллическим и жидким:
- кристалл -> пластический кристалл -> жидкость
- кристалл -> жидкий кристалл -> жидкость
Литература
- Sherwood N. (1979) The Plastically Crystalline State: Orientationally-Disordered Crystals. New York: Wiley, 383 p.