Les cristaux liquides c’est quoi ?

 Notre thermomètre

Un cristal liquide est défini par un état intermédiaire entre une phase liquide et solide nommée mésophase. Pour exister, il a besoin de la fluidité des liquides tout en gardant les propriétés optique (loi de Bragg) et électrique des cristaux solides.

Son état (solide, mésophase ou liquide) se modifie selon différents paramètres : la température, et la concentration. Au niveau moléculaire, lors d’une variation d’un facteur extérieur comme une modification de température  ou d’un champ magnétique, sa structure varie. Ses changements de configuration  différent ses fonctions, par exemple variation de couleur chez certains thermotropes.

Ici lors de notre expérience on utilisera des cholestériques, qui prennent  une configuration moléculaire particulière, grâce à une hausse de chaleur, leur permettant un changement de couleur, afin de créer un thermomètre.

Réalisation d’un thermomètre :

Matériel:

• Sable chauffant ou sèche cheveux
• 8 Lames en verre
• 4 Béchers de 50mL
• Mortier
• Balance de précision 0,01g
• Pipette
• Benzoate de Cholestérol
• Carbonate de Cholestérol-Oléyle
• Perlagonate de Cholestérol

Voir tableau plus bas pour les proportions

Précautions :

• Il est absolument impératif de porter des lunettes de protection ainsi qu’une blouse afin d’être protéger en cas de projection du produit sur la peau ou les habits.

• Faire attention qu’aucun grain de sable n’aille sur la lame

 Mode Opératoire :

• Peser le Benzoate de Cholestérol, le Carbonate de Cholestérol-Oléyle et le Perlagonate de Cholestérol en prenant les données du tableau selon la fourchette de température voulue.

• Broyer les ensembles à l’aide d’un mortier
  

  

• Puis les  remettre dans un bécher et les faire chauffer dans le sable chaud jusqu’à l’obtention d’une substance  liquide.

• Verser le contenu du bécher sur une lame en verre puis mettre une autre lame par dessus.

 

Vous pourrez déjà observer les premiers résultats.

• Etaler de manière homogène la substance entre les deux plaques

• Puis mettre du scotch autour pour bloquer les lames entre elles

 

Des résultats susceptibles d’être attendu :

 

[video src="http://www.chimiemagique.fr/wp-content/uploads/2012/02/Cristaux-liquides-Écran.m4v" /]

« Les différentes couleurs observées selon les chauffages. »

Tableau de proportion :

Carbonate de Cholestérol-Oléyle	cholestérol de Pelargonate	Cholestérol de Benzoate	Degrés de Sensibilité
0,45 g	0,45 g	0,10 g	26,5-30,5
0,40 g	0,50 g	0,10 g	32-35
0,38 g	0,52 g	0,10 g	33-36
0, 30 g	0,60 g	0,10g	37-40

 Auteurs:

• KENAIP Joachine
• Sabani Wali

Fabrication d’un thermomètre à cristaux liquides

Précautions :Il est nécessaire de porter une blouse, ainsi que des lunettes de protection. Les gants ne sont pas obligatoires car les produits ne sont ni irritants ni dangereux pour la peau.

Matériels utilisés :

• Spatule
• Becher de 150 ml
• Sèche cheveux (ou bain de sable)
• Balance
• Plaques de verre
• Pipettes
• Mortier

Protocole :

–       Pour obtenir un cristal liquide, il faut tout d’abord peser 3 réactifs différents :

Pour cette expérience, nous utiliserons plusieurs quantités de réactifs correspondant à différents changements de couleurs en fonction de la température.

–       Verser ces 3 solides dans un mortier afin de les broyer, puis placer la solution dans un bécher de 150 ml.

–       Chauffer le mélange à l’aide d’un bain de sable préalablement allumé pour passer de la phase solide à la phase liquide.

–       Verser le liquide sur une plaque de verre préalablement nettoyé lorsque celui-ci est encore chaud et liquide, puis positionner la deuxième plaque par-dessus et laisser refroidir.

Observation : Obtention de deux plaques différentes du aux écarts de température, variation de couleurs.

Auteurs:

• VASSEUR Clemence
• COSTIS Sophie
• LOPEZ Valentin

Fabrication du thermomètre version 2

Matériel

• Erlenmeyer 50mL
• Récipient en verre de 100mL non rodé (ballon, erlenmeyer)
• Nitrate d’argent (très couteux !)
• Glucose
• Ammoniac

Précautions :
• Il est nécessaire de porter une blouse et des lunettes de protection.

Protocoles et observations :
• Peser : 0.65g de Carbonate de Cholestéryle-Oléyle, 0.25g de Nanoate de Cholestérol, 0.10g de benzoate de cholestérol.
• Verser les préparations dans un tube à essai.
• Chauffer le mélange avec un sèche cheveux jusqu’à ce qu’il devienne liquide. Pendant le chauffage, étaler au maximum le liquide sur la surface afin d’obtenir un thermomètre plus esthétique. (voir photo).
• Une fois étalée refroidir le mélange.
• Les quantités de réactifs permettent un changement de couleur à un température de 17 – 20 °C

Variantes :
• Ce tableau présente les différentes proportions de réactifs qui correspondent à différents changements de couleurs en fonctions de la température.

Vidéo:

http://www.chimiemagique.fr/wp-content/uploads/2012/03/cristaux-liquides.mov