Effect of alkyl chain length of surfactant molecules on nematic uniaxial-to-biaxial phase transitions in lyotropic liquid crystal mixtures

Potasyum alkanoat (KCx) ve sodyum alkilsülfat (NaCxS) sürfaktantlarının (x alkil zincirindeki karbon atomu sayısı) liyotropik dörtlü karışımları, sürfaktant alkil zinciri uzunluğunun nematik fazların oluşumları üzerine etkisini incelemek için hazırlanmıştır. Bu amaçla, x 8'den 16'ya değiştirilerek bazı KCx (potasyum alkanoattan, KC8, potasyum hekzadekanoata, KC16) ve NaCxS (sodyum oktil sülfattan, NaC8S, sodyum hekzadekanoata) molekülleri sentezlenmiştir. Liyotropik karışımlar, KCx (NaCxS) sürfaktantların ayrı ayrı Rb2SO4/DeOH/su (Na2SO4/DeOH/su) karışımında çözünmeleriyle hazırlanmıştır. Tek eksenli-çift eksenli nematik faz geçişleri, nematik fazların çift kırınım değerlerinin sıcaklığa bağımlılığından lazer konoskopisi ile belirlenmiştir. Sonuçlar, sürfaktant alkil zinciri uzunluğuna tek bir ‒CH2 grubu bile eklense, faz topolojisinin tamamen değiştiğini ve nematik fazların çift kırınım değerlerinin yaklaşık iki katına çıktığını göstermiştir. İzotrop miselli çözeltilerden elde edilen bazı parametrelerin liyotropik fazları destekleyici bilgiler içerdiği bilindiğinden, yüzey gerilimi ölçümlerinden belirlenen sürfaktant moleküllerin kümelenme parametresinin liyotropik kısmi faz diyagramlarında nematik faz sıralanışı üzerine sürfaktant moleküllerin misel içinde kümelenmesinin etkisini açıklamada uygun bir parametre olduğu gözükmektedir.