Тақырыбы : Сұйық кристалдар

Кіріспе............

1. Кристаллография ғылымы...........

2. Кристалдар.......

3. Кристалдарды зерттеу әдістері......

4. Сұйық кристалдар.......

5. Сұйық кристалдарды қолдану......

Қортынды ой......

Жұмыстың мақсаты :Сұйық кристалдың ашылуын зерттеу,сұйық кристалдардың маңыздылығы туралы ақпарат беру.

Жұмыстың өзектілігі :Қазір технология дамыған заман.Біз күнделікті көріп жүрген техниканың дамуына сұйық кристалдардың қосар үлесі көп.Сұйық кристалдарды тек техникада ғана емес тұрмыста,өндірісте қолданамыз.

Түйін сөздер :Геология,кристоллография,кристалдар,сұйық кристалдар,

Мазмұны.........

Адам өміріне қажетті барлық қазына байлықтары жерден табылатыны бәрімізге мәлім. Осы күнге дейін қазынаны іздеп табу, қазып алып, қорытып немесе тазартып пайдалану өнері ерте заманда шыққан. Қазіргі кезде ол өнерлер ғылымға айналды. Жер қойнауындағы қазына байлықтарын,жердің беткі қабаттың,тарихын зерттейтін-геология ғылымы.

Кристоллография геология ғылымының бір маңызды тарауларының бірі. 17-ші ғасырдың ортасында, кристаллография жеке ғылым ретінде дами бастады.  Кристоллография-кристалдар мен кристалл заттар туралы ғылым.   Кристалдардың пайда болуы және олардың өсу ерекшеліктерін зерттеу, кристаллографияның басты міндеттерінің бірі болып табылады.  Зерттеу бағытына,әдістеріне қарай кристоллография үш түрге бөленеді.Кристалдардың пішіндерімен геометриялық кристоллография айналысса,физкалық қасиеттерін,құрылымын физикалық кристоллография зерттейді.

Ал кристалдардын құрылысымен,химиялық құрамын химиялық кристоллография зерттейді.

Ертеден кристалдар өзінің әсемдігімен қызықтырып келеді. Кристалды қалыптастыру процесі кристалдану деп аталады. Кристалдану көбінесе сұйық немесе ерітіндіден қатты кристалл өскенде пайда болады. Кристалдану үрдісі аяқталғаннан кейін металл көлемінің 50%- нда жылдамдығы баяулай түседі. Сондықтан, кристалдану үрдісі- кристалдану орталықтарынан және осы орталықтардан кристалдардар өсуінің түзілуінен тұрады. Кристалдану кезінде қоспалардың араласуы тәрізді әр түрлі әсерлердің салдарынан кристалдың идеал құрылымында ауытқулар байқалады. Кристал мен молекулалары белгілі бір ретпен орналасатын,кристалдық тор түзетін қатты денелер.Грек тілінен аударғанда кристал сөзінің алғашқы мағынсы «мұз».

Кристалдардың пішіні мен көлемі тұрақты. Кристалдардың өсуі дегеніміз, оны құрайтын бөлшектердің реттеліп, кеңістік торда белгілі тәртіп бойынша түзіліп құралуы. Кристалдардың екі түрі бар.Ұсақ кристалдар-поликристалдар,ірі кристалдар-монокристалдар. Табиғи жолмен тузілген, көп қырлы, симметриялы келген барлық заттар,денелер кристал деп аталған. Кристалдар-аниэотрпты,яғни физикалық қасиеттері бағытқа тәуелді. ХVІІІ ғасырдан бастап кристалл деп табиғи көп қырлы пішінді барлық денелерді атай бастады. Қазіргі кезде кристалл деп табиғи немесе зертханалық жағдайларда тегіс қырлы және түзу сызықты қабырғалары бар, дөңес көп жақтар түрінде өсірілетін қатты денелерді айтады.

XVII—XVIII ғасырларда М.В. Ломоносов пен X. Гюйгенс кристалдың ішкі құрылысына назар аударды. 1848 жылы алты жылдан кейiн француз кристаллографы Бравэ Огюст Франкенгейм шығарған торлардың екеуі бiрдей, сондықтан кеңiстiктiң торларының саны 14 ке тең екенін орнатты. Бұл торлар Бравэның кеңiстiк торлары атауына ие болды.

О.Бравэ шексіз қайталанған параллелипипедтердің ішінен тек біреуі арқылы барлық торды сипаттауға болатынын математикалық жолымен дәлелдеді. Кристалдар сұйық ерітінділерден, балқыған күйдегі магмадан,газдардан, қатты заттардың бастапқы кристалдарының ыдырауынан түзіледі. Кристалдардың түзілетін ортасы әр түрлі ерітінділер. Табиғаттағы кристалдар үздіксіз езгеріске шалынып отырады. Олардың біреулері бастапқы күйін өзгертіп жатқанда, екіншілері түзіле бастайды.

Кристалдарды зерттеу әдістері. Кристоллографияда қолданылатын басты тәсілдердің бірі-микроскоптық тәсіл.Минералдардың,тастардың құрылысын тексеруде микроскоптың ерекше түрі-поляризациялық микроскоп қолданылған.1836жылы поляризциялық микроскоп жасап шығарылды.

Сұйық кристалдарды 1888 жылы Ф.Рейнитцер ашқан. Көптеген физика,химия ғалымдар сұйық кристалдардың табиғатта кездесетінін мойындамаған.Ғалымдар сұйық кристалдарды каплоидтық ертінді немесе эмульсияға жатқызған болатын.Американдық ғалым Джеймс Фергюсон 1963жылы сұйық кристалдардың ең басты қасиетін жылу өрісін анықтауға қолданды.Кейін,сұйық кристалдарды зерттеуге ғалымдардын қызығушылығы артты. Молекулалары созылыңқы болатын сұйықтарда біршама көлемде молекулалардың бірдей бағытталуы бақыланады, осының арқасында оптикалық және басқа кейбір физикалық қасиеттерінде анизотропия бақыланады. Мұндай сұйықтар сұйық кристалдар деп аталып кетті. Сұйық кристалдарға тән қасиет- сұйық кристалдардың қатты кристалл күйге ауысып, белгілі бір жағдайларда оның бастапқы қалпына қайта келуі.  Оларда молекулалардың бағдарлануында ғана тәртіп бар да, ал молекулалардын өзара орналасуында байырғы сұйықтардағы тәрізді алыс тәртіп байқалмайды. Қатты дененің сұйықтың қасиетіне ие болатын кристал-сұйық кристалдар деп аталады.Қазіргі кезде ғалымдарға сұйық кристалдардың 10-нан астам фазалары белгілі. Температура,қысым,электр және магнит өрістері сұйық кристалдардың молекулаларынын орналасуы осы факторлар әсерінен өзгереді.Сұйық кристалл түрлері :термотропты,лиотропты,фототропты.

Термотропты-заттардың температурасын өзгерту арқылы алынған сұйық кристал.

Лиотропты-қатты денелерді еріткіштерде еріту арқылы алынған сұйық кристал.

Фототропты-қатты денелерге жарық сәулелерімен әсер еткенде пайда болатын кристалдар.

Молекулаларының орналасу тәртібіне қарап сұйық кристалдарды-нематикалық,сметикалық,холестериялық деп үшке бөлінеді.

Смектикалық жоғары-төмен екі қатар бірақ тізіліп бір бағытта орналасады.

Нематикалық деп шашыраңқы, торлары әр жерде орналасуын атаймыз. Нематикалық сұйық кристалдарға сәйкес келетін аналогия – өз осінің айналасында еркін айнала алатын қысқа карандашты ұзын қорап, қорап бойымен олар орын ауыстыра алады, бірақ ешқашан көлденеңінен тұрмайды. Нематикалық сұйық кристаллдар смектикалықтарға қарағанда аз ретті, бірақ әйткенмен олар анизатропты және микраскоптың астында кезектескен күңгірт және жарық жолақты «муар» текстураны береді.

Холестериялық үш бағыты үш қатарда орналасқан,арасы бос.

ДК әлемдік мақаласына сәйкес, сұйық кристалдар сұйық химикаттар болып табылады, олардың молекулалары магнит өрісінде металдан жасалған жоңғарлардың үстіне дәл электрлік өрістерге ұшыраған кезде теңестірілуі мүмкін.

Жалпы сұйық кристалды индикатор - сұйық кристалды индикатордағы электрооптикалық құбылыс әрекеті негізінде жұмыс істейтін, ақпаратты көрсетіп шығаратын аспап. 

Сұйық кристалдарды техникада қолданамыз.Сұйық кристал құрлымының қатты сезімталдығы олардың әртүрлі заманауи техникалық салаларда кең қолданысқа ие болуына себепші.Күнделікті өмірде көріп жүрген заманауи электронды- техникалар термометрлер,теледидар және тағыда басқа құрылғылар сұйық кристалдар негізінде жұмыс істейді.

Қортынды : Бұл жұмыстың тақырыбын сұйық кристалдар деп таңдауымның себебі-қазіргі таңда сұйық кристалдар өте сирек кездесетін кристал болғандықтан,кристалдар жайында кенінен ақпарат жинап маңызды тұстарын көрсету.Сұйық кристалдар ашылғанан кейінде,біраз жылдар ол жайында ақпараттар,зерттеушілер аз болатын.Интернет желісінің өзінде қысқаша мәліметтер берілген бұл өте аз ақпарат.

Орындаған 9 «А» сынып оқушысы: Сайлауова Гульназ