اندازه گیری پارامترهای کاملت - تافت تعدادی بلور مایع

تاثیر محیط حلالی بر طیف جذبی ماده حل شده در آن که در نتیجه برهمکنش های فیزیکی حلال – حل شونده رخ می دهد به خوبی شناخته شده است. رفتار فوتوفیزیکی ماده حل شده مثل شدت، شکل و بیشینه طول موج باند جذبی آن به شدت تحت تاثیر حلال قرار دارد. این اثرگذاری به نوع و میزان برهمکنش های متقابل حلال – حل شونده بستگی داشته و ناشی از هر دو نوع برهمکنش های غیر ویژه (دوقطبی – دوقطبی، دوقطبی – دوقطبی القایی) و ویژه (پیوند هیدروژنی، انتقال بار درون مولکولی) می باشد. به همین جهت به دست آوردن مقادیر کمی که بتواند رفتار مواد مختلف را در حلال های متفاوت پیش بینی کرده و اطلاعات مفیدی پیرامون این برهمکنش ها ارائه دهد الزامی می نماید. در این بین پارامتر هایی مثل ضریب دی الکتریک، ضریب شکست، ممان دوقطبی و ... وجود دارند که حاوی اطلاعات کلی بوده و نمی توان با استفاده از آن ها رفتار سیستم را کاملا تحلیل کرد، چراکه در اغلب موارد برهمکنش های ویژه از نوع پیوند هیدروژنی نیز رخ می دهند. بنابراین لازم است پارامتر های دیگری معرفی و استفاده شوند.[7-1] پارامتر های قطبیت حلالی طیف سنجی با استفاده از ترکیب های استانداردی که نسبت به محیط حلالی حساسیت زیادی داشته و تابش را در نواحی مختلف طیفی (ماوراء بنفش، مرئی و مادون قرمز) جذب می کنند محاسبه می شوند.[12-8] اولین مقیاس در سال 1958 توسط کوزوور ارائه شد [13] و پس از آن نیز بیش از 200 ترکیب استاندارد دیگر مورد استفاده قرار گرفته اند.[14] بیشتر این مقیاس ها بر مبنای رفتار طیفی تنها یک ماده مرجع پایه گذاری شده و به دلیل عدم کارآیی یک مولکول برای نشان دادن تمامی برهمکنش های موجود بین حلال و حل شونده توانایی این پارامتر ها برای بیان همه جانبه فرایند های وابسته به محیط حلالی بسیار محدود می نماید. در همین راستا استفاده از مقیاس قطبیت حلالی چند پارامتری برای بررسی کمی تمام برهمکنش های موجود بین حلال و حل شونده معرفی و به کار برده شد.[16-15] از بین پارامتر های حلالی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند مقیاس حلالی ارائه شده توسط کاملت و تافت جامع ترین روش است. این پارامتر ها قابلیت دهندگی پیوند هیدروژنی، قابلیت گیرندگی پیوند هیدروژنی و قطبش پذیری / دوقطبیدگی حلال را نشان می دهند که با استفاده از جابجایی بیشینه طول موج در طیف جذبی رنگینه های مرجع اندازه گیری می شوند.[20-17]در آزمایش ها از مقیاس نیز برای بیان قطبیت حلال استفاده می شود. انرژی گذار در واحد مول رنگینه بتائین شماره 30 در حلال است که در دمای اتاق و فشار معمولی اندازه گیری شده و با واحد بیان می شود. برای آب، قطبی ترین حلال 63.1 و برای TMS، غیرقطبی ترین حلال 30.7 می باشد.به منظور عدم استفاده از واحد غیر SI پارامتر معرفی شد که برای آب و TMS به ترتیب 1 و 0 است.باقی حلال ها را نیز با استفاده از این دو مقدار کالیبره می کنند.[22-21] مقادیر این پارامتر ها برای بسیاری از محیط های حلالی آلی[24-23]، مایعاتی که دارای گاز حل شده هستند[25]، سیستم های دوفازی آبی[26]، آلکانولامین ها (این دسته از مواد برای زدودن هیدروژن سولفید، کربن دی اکسید و دیگر گازهای اسیدی در صنعت به کار می روند)[27]، مایعات یونی[28] و ... به دست آمده اند، اما متاسفانه هنوز برای محیط های حلالی ناهمسانگردی چون بلور مایع محاسبه نشده اند. با توجه به کاربرد های گوناگون محیط های بلور مایع به عنوان حلال های جهت گزین در زمینه های مختلفی از قبیل ساخت نمایشگرها[29]، حسگرها[30]، موجبرها[31]، داروها[32]، پلیمرها[33]، و ... نیاز به بررسی اثر های حلالی این محیط ها روی ماده حل شونده به شدت احساس می شود. برای محاسبه این پارامترها در محیط های حلالی مختلف از ترکیبات استاندارد متفاوتی[37-34] استفاده شده است که هر کدام متناسب با ویژگی های ساختاری محیط حلالی به کار می روند.