KFUPM ePrints

Thermodynamics of solution by gas liquid chromatography of nonmesomorphic solutes in the isotropic and nematic phases of liquid crystalline solvents.

Al-Tawfiq, Ali Muhammad (2000) Thermodynamics of solution by gas liquid chromatography of nonmesomorphic solutes in the isotropic and nematic phases of liquid crystalline solvents. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
3978Kb

Arabic Abstract

تم دراسة البلورات السائلة إيثيل ، بروبيل ، بيوتيل ، بنتيل ، هكسيل وهبتيل باراسايانو فينيل بارا بنزوات الألكان العادي التابعة لسلسلة ذات صيغة عامة لمعرفة طبيعة تحولها من طور إلى آخر عند تغيير درجة حرارتها بواسطة جهاز (قياس الحرارة بالمسح التفاصلي) ، جهاز ( الطنين الإلكتروني المغناطيسي) ، وجهاز (كروماتوغرافيا الغاز) . وقد أثبتت التجارب المجراة على هذه المركبات في حالتها السائبة وكذلك عندما تكون مطلية على السطح الداعم في جهاز كروماتوغرافيا الغاز أن درجات حرارة التحول من طور إلى آخر وكذلك كمية حرارة التحول في الحالتين متقاربة جداً مما يدعم إمكانية استخدام هذه المركبات كأطوار ثابتة في الدراسة المتعلقة بكروماتوغرافيا الغاز . أما نتائج دراسة الطنين المغناطيسي فقد أوحت بإمكانية تغيير بنائي في هذه المركبات عند تحولها من طور إلى آخر . ولدراسة التغيير البنائي تم دراسة مركب الإيثيل من هذه المجموعة وفقاً لنموذج رياضي أيدت نتائجه حدوث هذه التغيرات . أما بالنسبة للنتائج الديناميكية الحرارية للمحاليل فقد فسرت وفقاً لنموذج إحصائي لديناميكية حرارة المحاليل الخاصة بالمذابات ذات التراكيز اللانهائية التخفيف في مثل هذه البلورات والتي تعتمد في تفسيرها على خواص كل من المذاب والمذيب . وعند دراسة حرارة التحول وكمية حرارة التحول وجد أنهما يظهرا تأثيراً فردياً - زوجياً بالنسبة لعدد ذرات الكربون المتصلة بذيل البلورات . وهذه الظاهرة مضادة للتأثير الفردي - الزوجي الذي تسلكه معاملات نشاط المذابات ذات التركيز اللانهائية التخفيف في المحاليل والمستقرأة من طور النيماتوجين والطور الموحد الصفات بإعادة تعريف درجة حرارة تحول الطور نظرياً لدرجة حرارة موحدة لجميع البلورات السائلة التي تمت دراستها . هذه الظاهرة فُسرت أيضاً على ضوء صفات كل من المذاب والمذيب . أخيراً بينت الاستخدامات العملية لنتائج كروماتوغرافيا الغاز وربطها بكمية الحرارة المتاحة لتقصي مدى استقرار أطوار هذه البلورات بإضافة المذابات إليها .

English Abstract

Differential scanning calorimetric (DSC) and electron spin resonance (ESR) studies are carried out over wide temperature ranges to investigate the nature of the transitions that the ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl and n-heptyl members of the p-cyanophenyl-p-n-alkylbenzoate series of liquid crystals undergo. The DSC results for these liquid crystal, in bulk or when coated on chromosorb W, show that they can be satisfactorily used as stationary phases in a gas liquid chromatography (GLC) experiment that investigates the thermodynamics of solution of nonmesomorphic solutes in them. The ESR measurements reveal structural changes in the liquid crystal molecules during their transitions. Ab initio STO-3G calculations on the p-cyanophenyl-p-ethylbenzoate molecule shed light on the nature of these structural changes. The thermodynamic data from GLC were satisfactorily interpreted on the basis of an inifinite dilution statistical thermodynamic model. They also rationalize the properties of these solutions on the basis of both solute and solvent structures. An odd-even effect for transition temperatures and enthalpies with respect to the number of the carbon atoms on the tail of the liquid crystal molecules was opposite to an odd-even effect observed for inifnite dilusion activity coefficient extrapolated from nematic and isotropic phases to a hypothetical common nematic-to-isotropic transition temperatures. These effects were also rationalized on the basis of solute and solvent structures respectively. Finally the practical use of the combined DSC and GLC results to investigate the effect of solute structure on nematic phase stability is briefly discussed.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:January 2000
Date Type:Completion
Subjects:Chemistry
Divisions:College Of Sciences > Chemistry Dept
Creators:Al-Tawfiq, Ali Muhammad
Committee Advisor:Habib, M. A.
Committee Members:Perzanowski, Herman and Klein, Uwe Karl Albert and Morsy, Mohamed Ali and Jaber, A. M. Y.
ID Code:10417
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 17:04
Last Modified:30 Apr 2011 15:32

Repository Staff Only: item control page