Cтраница 3
Идеальный паракристалл характеризуется тем, что все его элементарные ячейки являются параллелепипедами. Поэтому векторы, образующие в нем любые последовательности, например идущие слева направо, снизувверх, на соседних участках последовательностей оказываются равными и параллельными друг другу. Если применить такую модель для описания агрегата цепных молекул, это будет означать, что все цепные молекулы деформированы совершенно одинаково, они сдвинуты по вертикали и горизонтали, но сдвинуты точно параллельно друг другу. [31]
Для оценки параметров разупорядоченности в структуре различных образцов целлюлозы Цванкин и Китайгородский [15] применили следующий подход. Авторы приняли, что расстройку можно описать как статические нарушения первого рода - типа застывшего теплового движения, когда цепи статистически разбросаны около некоторых идеальных положений, соответствующих строгой трехмерной периодичности. Как мы уже анализировали в главе IV, для агрегатов цепных молекул более характерны нарушения не первого, а второго рода. Кроме того, нужно иметь в виду еще одно обстоя-тельство. Размер упорядоченной области в них ограничен. Но и в пределах этого размера упорядоченность структуры меняется - в середине она более высокая, может быть даже кристаллическая с нарушениями первого рода, но по мере удаления от оси волокна развиваются нарушения второго рода и повороты. [32]
![]() |
Шестерная координация в упаковке цепных молекул ( в проекции вдоль их оси. [33] |
Нарушения второго рода имеют иную природу. Сохраняется, как говорят, только ближний порядок. Такой тип упорядоченности часто называют паракристаллическим, он может осуществляться в агрегатах цепных молекул. [34]
Естественно, что зависимость от г пропадает, поскольку ведется интегрирование по телесному углу. Поляризационный множитель Томсона ( 1 cos226) / 2 вместе с другими, зависящими от 6, - в данном случае ( sin226) - 1 -называют угловым фактором. В тех случаях, когда при дифракции от агрегатов цепных молекул измеряют интегральную интенсивность, также нужно использовать угловые факторы. Характерным видом упорядоченности цепных молекул в агрегатах является их параллельное друг другу расположение. Во многих случаях они ( или образуемая ими совокупность кристалликов) дают так называемые текстуррентгенограммы. При любых поворотах кристалликов вокруг общего направления - оси текстуры, но при сохранении неизменности самой этой оси осуществляются такие же условия, как в методе вращения кристаллов: вместо поворота ( во времени) одного кристалла имеется непрерывный ( в пространстве) набор ориентации различных кристалликов. [35]
![]() |
Функция сдвига для идеального кристалла ( а, с небольшими сдвигами вдоль z ( б, с любыми равновероятными сдвигами ( в. [36] |
Представим себе, что мы совмещаем на одной оси все молекулы данного агрегата, перенося каждую из них на эту ось без смещения по оси с параллельно самой себе. Если бы структура представляла собой идеальный трехмерный кристалл, то вследствие наличия трансляций а и Ъ все молекулы совместились бы точно. Пусть теперь в нашем агрегате молекул имеются некоторые сдвиги, однако такие, что все же существует тенденция занимать некоторое положение преимущественно. Ниже мы подробнее будем анализировать функции подобного рода и связанные с ними дифракционные свойства агрегатов цепных молекул. Именно этот случай можно назвать чистым сдвигом. Эта операция является примером предельных операций симметрии, описывающих бесконечно малые движения или повороты. [37]
Одним из лучших способов ориентации является постоянное магнитное поле. Оно максимально ориентирует молекулы жидких лов, в нем нет течения вещества, как в постоянном поле. Длинные оси молекул располагаются вдоль силовых линий магнитного поля. Такая ориентация вызывается диамагнитной анизотропией. Молекулы располагаются так, чтобы направление наибольшей восприимчивости совпадало с направлением магнитного Как показывают экспериментальные данные, диамагнитная тропия в основном определяется количеством бензольных колец в молекуле. При изучении строения жидких кристаллов необходимо сочетать идеи классической симметрии и статистики. Подобный подход успешно был применен Б. К. Ванштейном для описания строения агрегатов цепных молекул. Молекулы жидких кристаллов не являются цепными, но значительно удлинены. Это позволяет распространить на них систематику, относящуюся к цепным молекулам. [38]