3685665731

WYKŁADY PLENARNE I ZAPROSZONE

SP-WP4

STAN BADAN CIEKŁOKRYSTALICZNYCH FAZ STACJONARNYCH

Zygfryd Witkiewicz

Instytut Chemii, Wojskowa Akademia Techniczna

Ciekle kiyształy, jako chromatograficzne fazy stacjonarne, zaczęto badać w latach 60-ych ubiegłego wieku. Duży udział w rozpoczęciu tych badań miał prof. Hans Kelker. W Polsce pierwsze prace w tej dziedzinie pojawiły się już w latach 1970-ych w Wojskowej Akademii Technicznej. Następnie były one kontynuowane we współpracy z prof. Zdzisławem

Suprynowiczem w UMCS w Lublinie. Pewne prace wykonał też prof. Roman Kaliszan z Gdańska. Ciekłokrystalicznymi fazami stacjonarnymi (CKFS) interesował się prof. Wiktor Kemuła, twórca chromatopolarografii.

W WAT były i są dobre warunki badań CKFS ponieważ w tej uczelni istnieje, kierowany przez prof. Romana Dąbrowskiego, zespół zajmujący się syntezą ciekłych kry ształów. Jest to jeden z najważniejszych zespołów' na świecie, w których otrzymuje się ciekłe kiyształy. Są one otrzymywane przede wszystkim do obrazowania

informacji ale także do chromatografii.

Obecnie CKFS są badane w kilku ośrodkach naukowych na świecie. Badania dotyczą głównie prętopodobnych, termotropowych monomerycznych ciekłych kryształów. Badane są jednak także ciekłe kryształy dyskopodobne, dendtymetyczne i polimeryczne. Szczególnego znaczenia nabiera badanie jako faz stacjonarnych metalomezogenów o charakterze kompleksów’, czyli ciekłych kryształów' zawierających w cząsteczkach atomy metali

przejściowych. Oprócz pojedynczych CKFS badane są także fazy mieszane. Ciekłokrystaliczne fazy' mieszane mają w wielu przypadkach lepsze właściwości

rozdzielcze niż fazy pojedyncze.

CKFS mają zastosowanie głównie w chromatografii gazowej, w kolumnach kapilarnych i pakowanych. Oprócz chromatografii gazowej ciekłe kryształy’ bada się także jako fazy' stacjonarne w chromatografii cieczowej. Ze względu na ich właściwości fizykochemiczne, możliwości wykorzystywania ciekłych kryształów w tym rodzaju chromatografii są ograniczone. Badania ich stosowania w HPLC są jednak wciąż podejmowane. Jednym ze sposobów’ ich wykorzystania jest wiązanie ciekłego kryształu z podłożem w postaci żelu krzemionkowego.

CKFS są fazami wysokoselektywnymi. Mają one zdolność rozdzielania składników' mieszanin, w tym izomerów, trudnych do rozdzielenia przy zastosowaniu zwykłych faz stacjonarnych.

Prowadzone obecnie badania nowych ciekłych kryształów’ umożliwiają poznanie mechanizmu rozdzielania oraz zależności zdolności rozdzielczych CKFS od ich budowy cząsteczkowej oraz rodzaju i zakresu mezofazy z uwzględnieniem stanu stałego.

Poszukiwane są ciekle kiyształy o dobrych właściwościach rozdzielczych w szerokim zakresie temperaturowym mezofazy'. Różne ciekłe kryształy’ mają różne właściwości rozdzielcze względem składników różnych mieszanin. Wynika to z różnej budowy cząsteczkowej ciekłych kry ształów', które w różny sposób oddziaływają z cząsteczkami takich samych chromatografowanych związków chemicznych. Dlatego ważne jest określanie zależności między zdolnością rozdzielczą a strukturą cząsteczkową ciekłego kryształu. Oprócz badania, za pomocą zwykłej chromatografii analitycznej, zdolności rozdzielczych ciekłych kryształów bada się też ich właściwości fizykochemiczne za pomocą odwróconej chromatografii gazowej. W tym drugim przypadku można badać oddziaływania donorowo-akceptorowe układów ciekły kryształ - substancja chromatografowana oraz efekty termodynamiczne tych oddziaływań.

Przeglądy badań CKFS były' opisywane wcześniej w pracach [1-4].

II] Witkiewicz Z., J. Chromalogr., 1982.251,311 121 Witkiewicz Z., J. Chromalogr. A. 1989,466,37

[3] Witkiewicz Z., Mazur J.. LCGC. 1990,8.224

[4] Witkiewicz Z.. J. Chromalogr. A. 2005. 1062, 155