દ્રવ-સ્ફટિકો (liquid crystals)

દ્રવ્યની ઘન અને પ્રવાહી અવસ્થા વચ્ચેના (આંશિક રીતે બંનેના) ગુણધર્મો ધરાવતી અવસ્થા. સામાન્ય રીતે દ્રવ્યનો સમુચ્ચય (aggregate) ત્રણ અવસ્થાઓ — ઘન, પ્રવાહી, અથવા વાયુરૂપ — ધરાવી શકે. આ દરેક અવસ્થાને પોતાના લાક્ષણિક ગુણધર્મો હોય છે અને કોઈ એક ચોક્કસ તાપમાને તેનું એકમાંથી બીજી અવસ્થામાં સંક્રમણ (transition) થાય  જેમ કે, શુદ્ધ, સ્ફટિકીય ઘનનું તાપમાન તેના ગલનાંક કરતાં ઊંચું લઈ જવામાં આવે તો તે સમદૈશિક (isotropic) પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે. બરફનું પાણીમાં રૂપાંતર આવા પ્રકારનું પ્રાવસ્થા-સંક્રમણ (phase transition) છે. પણ કોલેસ્ટેરોલ એસિટેટ કે પેરાએઝૉક્સિએનિસોલ જેવા મોટા, ર્દઢ (અનમ્ય, rigid) અને લગભગ સમતલીય (planar) અથવા રેખીય (linear) અણુઓ ધરાવતાં કેટલાંક  કાર્બનિક સંયોજનોને ગરમ કરતાં તે પ્રથમ એક પ્રકારના એવા દૂધિયા (milky), ડહોળા (dirty) કે વાદળસમ (cloudy) પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે કે જેના ગુણધર્મો પ્રવાહીની માફક બધી દિશામાં એકસરખા ન હોતાં સ્ફટિકની માફક વિષમદૈશિક (anisotropic) હોય છે. આવા પ્રવાહીમાંના અણુઓ આગળપાછળ હલચલ કરવામાં મુક્ત હોય છે. પણ તેઓ ગોળ ફરવામાં (ઘૂર્ણન  મુશ્કેલી અનુભવે છે. આ વિષમદૈશિકતાને કારણે આપાત પ્રકાશની દિશા સાથે વક્રીભવનાંકમાં ફેરફાર થાય છે અને પ્રવાહી દ્વિઅપવર્તન (birefrigence) જેવી અસામાન્ય પ્રકાશીય અસરો દર્શાવે છે. આવા ગલિત(melt)ની ઘટ્ટતા સંયોજન પ્રમાણે જુદી જુદી હોય છે અને તે લાહી(paste)થી માંડીને મુક્તપણે વહેતા દ્રવ જેવી હોય છે. આ દ્રવને વધુ તપાવતાં અન્ય ચોક્કસ  તે સ્વચ્છ (clear) સમદૈશિક પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે. પદાર્થની વિષમદૈશિક ઘન અને સમદૈશિક પ્રવાહી વચ્ચેની આવી પ્રાવસ્થાને ‘દ્રવ-સ્ફટિકીય અવસ્થા’ કહે છે. જે પદાર્થોમાં ક્રમિત વિન્યાસ(ordered arrangement)ની વૃત્તિ એટલી બધી હોય કે સ્ફટિકીય રૂપ પીગળીને સીધું પ્રવાહી પ્રાવસ્થામાં ન ફેરવાતાં એક મધ્યવર્તી (intermediate) તબક્કામાંથી પસાર થઈને પછી ઊંચા તાપમાને પ્રવાહી અવસ્થામાં  તેવા પદાર્થો દ્રવ-સ્ફટિકીય અવસ્થા દર્શાવે છે.

દ્રવ-સ્ફટિકીય ઘટનાની શોધ માટેનો યશ ઑસ્ટ્રિયન વનસ્પતિશાસ્ત્રી ફ્રિડરિક રાઈનિટ્ઝર(1888)ને ફાળે જાય છે. કોલેસ્ટેરોલનું સૂત્ર (formula) નક્કી કરવા દરમિયાન તેમણે જોયું કે જ્યારે ઘન કોલેસ્ટેરોલ બેન્ઝોએટને ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે પ્રથમ 145° સે. તાપમાને તે ડહોળા દ્રવમાં ફેરવાય છે અને વધુ ઊંચા (179°  તાપમાને તે સ્વચ્છ પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે. આ પ્રવાહીને ઠંડું પાડતાં જે તે તાપમાને ઊલટી દિશામાં ફેરફાર થતો જોવા મળે છે.

1889માં લેહમાને જોયું કે આ ડહોળું પ્રવાહી વહેવા ઉપરાંત સ્ફટિકની માફક દ્વિવક્રીભવની (doubly refracting) હોય છે અને ધ્રુવીભૂત પ્રકાશમાં વ્યતીકરણ-ભાત (interference-pattern) દર્શાવે છે. આવા અસામાન્ય પ્રકાશીય ગુણધર્મો ધરાવતા પ્રવાહીઓ  લેહમાને (1890) ‘દ્રવ-સ્ફટિકો’ શબ્દ સૂચવ્યો. તેમને માટે સ્ફટિકીય પ્રવાહીઓ (crystalline liquids), સુવ્યવસ્થિત (ordered) પ્રવાહીઓ, વિષમદૈશિક પ્રવાહીઓ, અનુસ્ફટિકો (paracrystals), મધ્યરૂપો (mesoforms) જેવા શબ્દો પણ વપરાય છે. પરંતુ તે માટેનો સૌથી સારો શબ્દ ફ્રિડેલે (1922) સૂચવેલો મધ્યઆકૃતિક (mesomorphic) (ગ્રીક : messos = વચલું; morph = સ્વરૂપ) અવસ્થા છે. એમ પણ જોવા મળ્યું છે કે કેટલાંક સંયોજનોને નિયંત્રિત માત્રામાં પાણી અથવા અન્ય ધ્રુવીય (polar) દ્રાવકથી ઉપચારિત કરાય ત્યારે પણ દ્વિઅપવર્તી પ્રવાહી મળે છે. પેરાએઝૉક્સિ ફિનેટોલ, ઈથાઇલ પેરાએઝૉક્સિ બેન્ઝોએટ અને સિનેમેટ તેમજ એમોનિયમ ઓલિયેટ પણ દ્રવ-સ્ફટિકો આપે છે. હાલ 2000 કરતાં પણ વધુ સંયોજનો દ્રવ-સ્ફટિકોના ગુણધર્મો ધરાવતાં જોવા મળ્યાં છે. એમ કહેવાય છે  દર 200 કાર્બનિક સંયોજનો પૈકી એક મધ્ય-આકૃતિક અવસ્થા ધરાવે છે.

દ્રવ–સ્ફટિકોનાં પ્રરૂપો (types) : તેમને મેળવવાની રીત પ્રમાણે દ્રવ-સ્ફટિકોને બે પ્રકારમાં વહેંચી શકાય : (1) તાપ-અનુવર્તી (thermo-tropic) અને (2) દ્રવ-અનુવર્તી (lyotropic). ઘન પદાર્થોને ગરમ કરવાથી મળતા દ્રવ-સ્ફટિકો તાપાનુવર્તી કહેવાય છે, જ્યારે પદાર્થને નિયંત્રિત માત્રામાં લીધેલ પાણી અથવા અન્ય ધ્રુવીય  વડે ઉપચારિત કરવાથી મળતા દ્રવ-સ્ફટિકો દ્રવ-અનુવર્તી તરીકે ઓળખાય છે; દા. ત., સાબુ, અપમાર્જકો (detergents), ચરબી-ઍસિડો (fatty acids) અને તેમના ક્ષારો અથવા ફૉસ્ફોલિપિડને પાણી સાથે મિશ્ર કરવાથી મળતા દ્રવ-સ્ફટિકો. આ  દ્વિઅપવર્તી પ્રવાહી ગુણધર્મોની ર્દષ્ટિએ ઘન પદાર્થોને ગરમ કરવાથી મળતા દ્વિઅપવર્તી પ્રવાહીને મળતું આવે છે.

1922માં ફ્રિડેલે દ્રવ-સ્ફટિકોનું તેમની આણ્વીય ક્રમબદ્ધતા  order) પ્રમાણે ત્રણ મુખ્ય વર્ગોમાં વર્ગીકરણ કર્યું છે : (1) સૂત્રિલ (તાન્તવ) (nematic), (2) સાબુળી (સાબુની) (smectic) અને (3) કોલેસ્ટેરિક. દ્રવ સ્ફટિક અવસ્થામાં જે પ્રકારનાં રચના અને પોત  (texture) હોય તે પ્રમાણે આ વર્ગીકરણ થાય છે.

‘સ્મેક્ટિક’ પર્યાય જી. ફ્રિડલે ગ્રીક શબ્દ ‘સ્મે ગ્મા’ ઉપરથી પ્રયોજ્યો હતો. એમોનિયમ ઓલિયેટ  તે શબ્દ સૌપ્રથમ વપરાયો હતો. સ્મેક્ટિક પદાર્થોમાં લગભગ સિગાર આકારવાળા અણુઓ હોય છે. તેઓ સ્તરોની શ્રેણીમાં બાજુ બાજુમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. અણુઓ વચ્ચેનો  ગાળો પ્રત્યેક સ્તરમાં એકસરખો (uniform) હોતો નથી. સામાન્ય સ્ફટિકમાં આ ગાળો એકસરખો હોય છે. સ્તરો એકબીજાની સાપેક્ષમાં ગતિ કરે છે.

બધા અણુઓના લાંબા અક્ષ એકબીજાને સમાંતર  છે તેમજ તે સ્તરના સમતલને કાટખૂણે હોય છે. સ્મેક્ટિક પ્રણાલી સ્તરિત (stratified) રચના બતાવે છે. જ્યારે સમદૈશિક ગલિત અથવા દ્રાવણમાંથી સ્મેક્ટિક કલા ઉદભવે છે ત્યારે સૌથી પહેલાં કણ બને છે, જેને લાક્ષણિક લંબાવેલ આકાર હોય છે. આવા કણોને ‘બૅટોનેટ’ (batonnet) કહે છે. આવા ‘બૅટોનેટ’ એકબીજા સાથે સંલગ્ન થાય છે  સનાભિ શાંકવ (focal conic) રચના ધારણ કરે છે. જોકે હવે ઘણાં સ્મેક્ટિક પોત ઓળખી શકાયાં છે.

જી. ફ્રિડલે ગ્રીક ભાષાના શબ્દ ‘નેમા’ એટલે સૂત્રના આધારે ‘નેમેટિક’ શબ્દ પ્રયોજ્યો હતો. સૂક્ષ્મદર્શીય અવલોકનમાં સૂત્ર (તંતુ, દોરા) જેવી રેખાઓ દેખાય છે. નેમેટિક કલામાં અણુઓ સમાંતર અથવા લગભગ સમાંતર સ્થિતિમાં પરસ્પર ગોઠવાયેલા હોય  અને એકબીજાના સંબંધમાં અનુદૈર્ઘ્ય (longitudinal) અક્ષોમાં ગતિ કરવા સમર્થ હોય છે.

આ આણ્વિક ગોઠવણીને ગોળ પેન્સિલોથી ભરેલી લાંબી પેટી સાથે સરખાવી શકાય. આ પેન્સિલો પોતાની ધરીની આસપાસ ઘૂમી શકે છે અને આગળ અને પાછળ સરકી શકે છે; પરંતુ લાંબા અક્ષની દિશામાં એકબીજાને સમાંતર અચૂક રહે છે. ગલિત અથવા દ્રાવણમાંથી  પદાર્થ ગોલીય બિન્દુ રૂપે અલગ પડે છે; તે બિન્દુઓ સૂત્રિત રચના ધારણ કરવા માટે સંમિલિત થાય છે.

કોલેસ્ટેરોલ પોતે દ્રવ સ્ફટિક રૂપ ધરાવતો નથી. પણ તેનાં વ્યુત્પન્નો ખાસ કરીને એસ્ટરોમાં મુખ્યત્વે કોલેસ્ટેરિક રચના જોવા મળે છે. કોલેસ્ટેરિક કલામાં અણુઓ સ્તરોમાં ગોઠવાય છે. નેમેટિક કલામાં  અણુઓ સમાંતર હોય છે તેવી  આ કલામાં સમાંતર રહે છે. પરંતુ સ્પષ્ટ તફાવત હોય છે, જે આ પ્રમાણે છે : કોલેસ્ટેરિક કલામાં અણુઓ અવશ્ય સપાટ (flat) પડેલા હોય છે અને મિથાઇલ જેવા સમૂહોની પાર્શ્વશૃંખલા (side chain) સમતલની ઉપરની બાજુએ પ્રક્ષેપિત થયેલી હોય છે. આમ અણુઓના લાંબા અક્ષોની દિશા બાજુના સ્તરોની દિશાની સરખામણીમાં થોડે અંશે  થાય છે. સમગ્ર વિસ્થાપન કુંડલિની પથ (helical path) આંકે છે. આ પ્રકારના દ્રવ-સ્ફટિકો સૌથી વધુ પ્રકાશીય ધ્રુવણ (પ્રકાશ-ક્રિયાશીલતા, optical activity) બતાવતા જાણીતા પદાર્થો છે.

દ્રવ–સ્ફટિકરચના : દ્રવ-સ્ફટિકીય અવસ્થા માત્ર કાર્બનિક પદાર્થો બતાવે છે એમ માલૂમ પડ્યું છે. જે સંયોજનો દ્રવ-સ્ફટિકીય વર્તન બતાવે છે તેની આણ્વિક રચનાઓને લક્ષમાં લઈને મેસોમૉર્ફિક  અસ્તિત્વ સમજાવી શકાય છે. સામાન્ય રીતે આ સંયોજનોના અણુઓ લાંબા, પાતળા અને ઘણી વાર સપાટ હોય છે. વળી તે અણુઓને પાર્શ્વિક (lateral) બાજુ તરફના અને અંતિમ ભાગે એકબીજા માટે આકર્ષણ હોય છે. પેન્સિલના બંડલની જેમ અણુઓ સમાંતર સંરેખણ (alignment) દ્વારા આકાર પસંદ કરે છે; પરંતુ દંડાકાર અણુઓ અચૂક દ્રવ-સ્ફટિકો  નથી. આણ્વિક શાખન (branching) દ્રવ-સ્ફટિકની બનાવટને અટકાવે છે. જે અણુઓ દ્રવ-સ્ફટિક આપે છે તેમની રચનામાં દ્વિધ્રુવ (dipole) હોય છે. ઘણી વાર એવું સંભવે છે કે અણુના કેન્દ્રમાં સબળ દ્વિધ્રુવ હોય અને અણુને છેડે દુર્બળ દ્વિધ્રુવ હોય.

અણુઓ વચ્ચેનાં આકર્ષણો યોગ્ય ધ્રુવીય સમૂહોના અસ્તિત્વમાંથી ઉદભવે છે. દા. ત.,  સંયોજનોમાં ઈથર બંધ (–O–), એઝૉક્સિ સમૂહ , એઝોમિથેન સમૂહ -N=CH-, આલ્ડેઝાઈન સમૂહ, -CH=N-N=CH-, કાબૉર્ક્સિલિક દ્વિતય (dimer) સમૂહ,વગેરે ધ્રુવીય સમૂહો છે. ઉપરાંત દ્વિધ્રુવના અસ્તિત્વ માટે સંયોજનો સક્ષમ ધ્રુવણીય (polarisable) અને પ્રેરિત દ્વિધ્રુવીય આકર્ષણોથી સભર હોવાં જોઈએ. આવા સંજોગો ઘણી વાર બેન્ઝિન વલયો અને અનેક બંધની હાજરીથી સર્જાય છે.

આ પ્રકારનાં સંયોજનોની ઘન અવસ્થામાં લાંબા, પાતળા અને સપાટ અણુઓ વ્યવસ્થિત રીતે સ્તરોમાં સંપુટિત (packed) હોય છે. જ્યારે તાપમાન વધારવામાં આવે છે ત્યારે અણુઓના સ્તરો માટે સરકવાનું શક્ય બને છે. આમ છતાંય પ્રત્યેક સ્તરની અંદર મૌલિક વ્યવસ્થા ઘણીખરી જળવાઈ રહે છે. આ ઘટનાને સરખામણી દ્વારા સ્પષ્ટ સમજાવી શકાય તેમ છે. ધારો બ્રશોને એકબીજા ઉપર થપ્પી કરીને ગોઠવ્યાં છે. આમાં આખાં બ્રશો બાજુ તરફ આઘાંપાછાં હલનચલન કરે છે. પણ બ્રશના વાળ નિશ્ચલ સમાંતર ગોઠવણીમાં ઊભા રહે છે. આવી પરિસ્થિતિ જે સંયોજનોમાં હોય છે તેઓ સ્મેક્ટિક પ્રાવસ્થા સર્જે છે. જેમાં અંતિમ આકર્ષણો પ્રમાણમાં સહેલાઈથી તૂટે છે પરંતુ જેમાં પાર્શ્વીય આકર્ષણો ઠીક ઠીક  હોય છે તેવાં સંયોજનો સ્મેક્ટિક પ્રાવસ્થા બનાવે છે.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં પાર્શ્વીય આકર્ષણો થોડાં સબળ હોય છે અથવા તાપમાન વધતાં દુર્બળ બને છે ત્યારે અણુઓ પોતાના લાંબા અક્ષના સંદર્ભમાં પરસ્પર સરકી શકે છે. આ નેમેટિક પ્રાવસ્થા સર્જે છે, જેમાં અણુઓનાં વૃંદ (swarms) સમાંતર સંરેખિત થયેલાં હોય છે. જ્યારે તાપમાન પૂરતું  હોય છે ત્યારે અણુઓની વ્યવસ્થા નષ્ટ થાય છે અને અણુઓની અનિયમિત ગોઠવણી સમદૈશિક દ્રવ આપે છે. આ વસ્તુ આકૃતિ 1માં પ્રદર્શિત કરી છે.  કેટલાંક સંયોજનો માટે બંને, સ્મેક્ટિક અને નેમેટિક, કલાઓ બતાવવાનું શક્ય થાય છે, જેમાં ઉચ્ચતર તાપમાને નેમેટિક પ્રાવસ્થા દેખાય છે.

કોલેસ્ટેરિક અવસ્થામાં અણુઓની ગોઠવણી સ્તરિત રચનાવાળી હોય છે; પ્રત્યેક સ્તરમાં અણુઓના લાંબા અક્ષ સમાંતર હોય છે અને સ્તરના સમતલમાં પડેલા હોય છે. જે સમાન અને સમાંતર છે એવા બાજુના સ્તરમાં આણ્વિક અક્ષની દિશા થોડી વિસ્થાપિત થાય છે. પરિણામે કુંડલિની ગોઠવણી ઉદભવે છે. આ પ્રકારની ગોઠવણીને લીધે કોલેસ્ટેરિક સંયોજનો અસામાન્ય પ્રકાશીય લાક્ષણિકતા બતાવે છે. આ વસ્તુ આકૃતિ 2માં  નિર્દિષ્ટ કરી છે.

કોલેસ્ટેરિલ એસ્ટરો હંમેશાં કોલેસ્ટેરિક પ્રકારના દ્રવ-સ્ફટિકો આપે એવો નિયમ નથી. કેટલાક સ્મેક્ટિક અને કોલેસ્ટેરિક  એમ બંને પ્રકારનું વર્તન બતાવે છે. ઉચ્ચતર કોલેસ્ટેરિલ એસ્ટરો સ્મેક્ટિક વર્તન બતાવે છે અને નિમ્નતર એસ્ટરો માત્ર કોલેસ્ટેરિક વર્તન દાખવે છે; પરંતુ ઉચ્ચતર અને નિમ્નતર વચ્ચેના એસ્ટરો બંને પ્રકાર બતાવે છે.

દેખીતી રીતે, જેમાં બંને – કોલેસ્ટેરિક અને નેમેટિક – પ્રાવસ્થા જોવા મળતી હોય એવાં સંયોજનોનાં ઉદાહરણો જાણીતાં નથી; પરંતુ સ્મેક્ટિક સાથે નેમેટિક અને સ્મેક્ટિક સાથે કોલેસ્ટેરિક હોઈ શકે છે. કોલેસ્ટેરિક પ્રાવસ્થાને નેમેટિક વિશિષ્ટ પ્રકાર તરીકે ગણવામાં આવે છે. જ્યારે કોલેસ્ટેરિક પદાર્થના સમદૈશિક ગલિતને ઠંડું પાડવામાં આવે છે ત્યારે સંનાભિ (confocal)  (conics) પોત ઉદભવે છે.

દ્રવ-સ્ફટિકીય સંયોજનની સજાતીય શ્રેણી(દા. ત., આલ્કૉક્સિ, બેન્ઝોઇક ઍસિડો અને ફૅટી ઍસિડોના કોલેસ્ટેરિલ એસ્ટરો)ને જે સંક્રમણ તાપમાન હોય છે તેમાં કાર્બનની વધતી સંખ્યા સાથે નિયમિત ફેરફાર થાય છે. સામાન્ય વલણ એવું જણાયું છે કે જ્યારે શૃંખલા વધારે લાંબી થતી જાય છે (એટલે કે પાર્શ્વીય આકર્ષણ વધે  ત્યારે સ્મેક્ટિક વર્તન વધતું જાય છે.

દ્રવ-સ્ફટિકીય અવસ્થાને બોઝની વૃંદ (swarm) પરિકલ્પના અને ઝોકરના સાતત્ય (continuum) સિદ્ધાંત દ્વારા સમજાવવાના પ્રયત્નો થયા છે.

કયા તાપમાને સંક્રમણ થાય છે તે દર્શાવવા માટેની જે પરિભાષા, મેસોમૉર્ફિક અવસ્થાને લગતા સાહિત્યમાં વપરાઈ છે તેમાં ઘણી અવ્યવસ્થા પ્રવર્તે છે. કેટલાક લેખકો મેસોમૉર્ફિક-સમદૈશિક સંક્રમણને  અથવા નિર્મલાંક (clearing point) માને છે. બીજા લેખકો મેસોમૉર્ફિક અવસ્થાએ જતાં સ્ફટિક-જાલક(crystal lattice)ની તૂટવાની સ્થિતિને ગલનાંક અથવા સંક્રમણબિંદુ માને છે. અત્રે તો ઘનમાંથી મેસોમોર્ફિક અથવા સમદૈશિક દ્રવ મળે છે તેને ગલનાંક તરીકે રજૂ કરેલ છે.

બીજાં સંક્રમણને ઘન-સ્મેક્ટિક, સ્મેક્ટિક-નેમેટિક, કોલેસ્ટેરિક–સમદૈશિક જેવાં સંક્રમણ તાપમાન માન્યાં છે. કલાસંક્રમણ દર્શાવવા માટે તાજેતરમાં  પરિભાષા સ્વીકારાઈ છે; દા. ત., પ્રાવસ્થા સંક્રમણ C–M (ક્રિસ્ટલ-મેસોફેઝ), C–S (ક્રિસ્ટલ-સ્મેક્ટિક), S₁–S₂ (સ્મેક્ટિક–1–સ્મેક્ટિક–2), S–N (સ્મેક્ટિક-નેમેટિક), N–I (નેમેટિક-આઇસોટ્રોપિક), Ch–I (કોલેસ્ટેરિક–આઇસોટ્રોપિક) વગેરે.

ઘણાં સંયોજનો એક અથવા ઉપરનાં પૈકી ગમે તે અન્ય દ્રવ-સ્ફટિકો આપતાં જણાયાં છે. કેટલાંક ઉદાહરણો આ પ્રમાણે છે :

સંયોજન	ગલનાંક  (°સે.)	સંક્રમણબિંદુ  (°સે)
સ્મેક્ટિક ઈથાઇલ પેરા-એઝૉક્સિ બેન્ઝોએટ ઈથાઇલ પેરા-એઝૉક્સિ સિનેમેટ એન-ઑક્ટાઇલ પેરા-એઝૉક્સિ સિનેમેટ	114.0 140.0 94.0	122.5 249.0 175.0
નેમેટિક પેરા-એઝૉક્સિ એનિસોલ પેરા-એઝૉક્સિ ફિનેટોલ એનિસાલ્ડેઝાઇન પેરા-મિથૉક્સિ સિનેમિક ઍસિડ	118.0 137.0 169.0 173.5	136.0 168.0 182.0 190.0
કોલેસ્ટેરિક કોલેસ્ટેરિલ બેન્ઝોએટ કોલેસ્ટેરિલ સિનેમેટ	149.0 160.0	187.0 215.0

બહુમધ્યઆકૃતિકતા (polymesomorphism) : ઘણાખરા મેસોમૉર્ફિક પદાર્થો કેવળ સ્મેક્ટિક હોય છે અથવા કેવળ નેમેટિક  છે; પરંતુ  કેટલાક પદાર્થો બંને પ્રાવસ્થાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. આવા કિસ્સાઓમાં હંમેશાં નિશ્ચિત સંક્રમણ-તાપમાન હોય છે. કેટલાક પદાર્થોમાં એક જ જાતની પ્રાવસ્થામાં એક કરતાં વધારે પ્રકાર જણાયા છે. આ કિસ્સામાં પણ ભિન્ન પ્રાવસ્થાઓના સ્થાયિત્વનો તાપમાન-પરાસ ઉપર આધાર રહે છે. આવી ઘટનાને બહુમધ્યઆકૃતિકતા કહે છે. તે આ રીતે દર્શાવી શકાય  :

એકરૂપી મધ્યરૂપતા (monotropic mesomorphism) : અત્યાર સુધી ચર્ચાયેલ મેસોમૉર્ફિક સંક્રમણો સંયોજનોને તપાવવાથી થાય છે.  આ સંક્રમણો ઠારણ (cooling) વડે વિરુદ્ધ દિશામાં શક્ય બને છે. આવા પ્રકારને ઉત્ક્રમ્યરૂપી (enantiotropy) કહે છે. જોકે ઘણી વાર  સ્ફટિકીય ઘન સામાન્ય રીતે પીગળે છે અને t₁ તાપમાને એ સમદૈશિક દ્રવ આપે છે; પરંતુ  તે સમદૈશિક દ્રવને ઠારવામાં આવે છે, ત્યારે ગલિતનું અતિશીતલન (supercooling) થવાનો સંભવ રહે છે. સ્ફટિકીકરણ થાય તે પહેલાં, ગલનાંકથી ઓછા તાપમાન t₂એ વચલી પ્રાવસ્થા દેખાય છે. આ t₂ બિંદુ ઉત્ક્રમણીય છે. એકરૂપી વચલી પ્રાવસ્થા દર્શાવતાં સંયોજનોમાં અવસ્થાના જે ફેરફારો થાય છે તે આ પ્રમાણે દર્શાવી શકાય :

આ મેસોફેઝ  મધ્યરૂપને એકરૂપતા કહે છે.

પુન:પ્રવિષ્ટ નેમેટિક પ્રાવસ્થા (re-entrant nematic phase) : સ્મેક્ટિકજનક મધ્યરૂપ, જેમાં ઘન-સ્મેક્ટિક-નેમેટિક-સમદૈશિક ક્રમ હોય છે તે કરતાં વિરુદ્ધ ક્રમ, સમદૈશિક-નેમેટિક-સ્મેક્ટિક-ઘન બતાવે છે; પરંતુ વચલી કલા બતાવનાર કેટલાંક સંયોજનો જ્યારે ઠરે છે ત્યારે રસપ્રદ ક્રમ બતાવે છે : સમદૈશિક-નેમેટિક-સ્મેક્ટિક-નેમેટિક. બીજી નેમેટિક પ્રાવસ્થા જે સ્મેક્ટિક કરતાં નીચા તાપમાને  છે તેને પુન:પ્રવિષ્ટ, અથવા અંત:પ્રવિષ્ટ નેમેટિક પ્રાવસ્થા કહે છે. આવાં બધાં સંયોજનોમાં ઉચ્ચધ્રુવીય સમૂહ હોય છે; દા. ત., સાયનો (CN) સમૂહવાળાં સંયોજનો. અણુના એક છેડે લાગેલ સાયનો સમૂહ પાડોશના અન્ય અણુઓ સાથે પ્રતિસમાંતર સહસંબંધ પેદા કરે છે. આને કારણે દ્વિસ્તરીય રચના થાય છે. જેમાં એકાંતરિત (interdigitated) અણુઓ ગોઠવાયેલા રહે  જ્યારે તાપમાન બદલવામાં આવે છે ત્યારે આણ્વિક સંપુટન (molecular packing) થોડું બદલાય છે. દરમિયાન દ્વિસ્તરીય રચનામાં ગૂઢ (subtle) પરિવર્તન થાય છે. આ પરિવર્તન અંત:પ્રવિષ્ટ નેમેટિક પ્રાવસ્થા માટે જવાબદાર છે.

ચક્રિકા (disc) સમાન મેસોજેન : તાપાનુવર્તી દ્રવ સ્ફટિકો સામાન્ય રીતે જેના અણુઓ દંડ સમાન અથવા પટી સમાન હોય છે એવાં  બને છે. વળી પ્લેટ સમાન અથવા ચક્રિકા (તકતી) સમાન સાદા અણુઓ જેવા કે બેન્ઝિન હેક્ઝા-એન-આલ્કેનોએટો પણ તાપાનુવર્તી મધ્યરૂપતા (mesomorphism) દર્શાવે છે. આ પ્રાવસ્થાઓ ઘણી શ્યાન (viscous) અને દ્વિઅપવર્તી હોય છે. તેને પ્રારૂપિક પંખા આકારનું પોત હોય છે, જે પોત કેટલીક સ્મેક્ટિક પ્રાવસ્થાને મળતું આવે છે અને અતિવ્યવસ્થિત સ્તરિત રચના  છે. X-કિરણ આધારે રચનાનો જે નમૂનો (model) રજૂ થયેલ છે તેમાં ચક્રિકા સમાન અણુઓનો સ્તંભ રૂપે એકબીજા ઉપર ગોઠવાઈ ગંજ થયેલો હોય છે. આ સ્તંભો ષટ્કોણીય ગોઠવણી રચે છે, પરંતુ પ્રત્યેક સ્તંભમાં બે ચક્રિકા વચ્ચેનો ગાળો અનિયમિત હોય છે. આ મધ્યકલા અતિનિયમિત પટલિત (lamellar) પ્રકારના દ્રવ-સ્ફટિકો આપે છે.

પ્લાસ્ટિક  (સુઘટ્ય સ્ફટિકો) : દ્રવ સ્ફટિકો ઘનસમાન દ્રવો છે. તેથી ઊલટું પ્લાસ્ટિક સ્ફટિકો દ્રવસમાન ઘન છે. પ્લાસ્ટિક સ્ફટિકોમાં અણુઓ લગભગ ગોળાભ (spheroidal) આકારના હોય છે; તેથી જે અણુઓ વચગાળાની આ પ્રકારની પ્રાવસ્થા ધારણ કરે છે તે પરિભ્રમણ(rotation)ની મોટા પ્રમાણમાં મુક્તિ અનુભવે છે. આ પ્રકારનાં સંયોજનોનાં નોંધપાત્ર ઉદાહરણો કપૂર (camphor) અને એડેમેન્ટેન છે. આમાં નિશ્ચિત સ્ફટિક-રચના જળવાય છે છતાંય અંતરસ્થલીય વિસરણ (intersite diffusion) તરત જ શક્ય થાય છે. પરિણામે આ ઘન પદાર્થોની સૂક્ષ્મદર્શી ગતિશીલતાને લીધે ઘન સ્વરૂપ સહેલાઈથી બેડોળ બને છે. આ પ્રકારની નરમાશ અથવા સુઘટ્યતા (plasticity) આ મધ્ય પ્રાવસ્થાને પ્લાસ્ટિક સ્ફટિકનું નામ આપવા માટે જવાબદાર છે.

પ્લાસ્ટિક સ્ફટિકો આમ ખરેખર નથી સાચા દ્રવો – જે લાંબા પરાસવાળી આણ્વિક વ્યવસ્થા વગરનાં છે – કે નથી સાચા ઘન – જેમાં દિક્-વિન્યાસલક્ષી (orientational) અને સ્થાનીય (positional) વ્યવસ્થાવાળા  અણુઓનું અસ્તિત્વ આવશ્યક છે; પરંતુ પ્લાસ્ટિક સ્ફટિકો ફ્રિડલની નેમેટિક અને સ્મેક્ટિક પ્રાવસ્થાઓને અનુરૂપ પરિસ્થિતિવાળી વચલી પ્રાવસ્થા દર્શાવે છે.

સંયોજનમાં રહેલ અણુઓની એક વિશિષ્ટ ક્ષમતાને લીધે પ્લાસ્ટિક  બને છે, જે આ પ્રમાણે છે : અમુક તાપમાન ઉપર અણુઓ ઘનીય (cubic) વ્યૂહરચનામાં ગોઠવાય છે અને સાથોસાથ તાપીય ઘૂર્ણની(thermal rotatory) પ્રકારનું વિસ્થાપન થાય છે અને તેથી દિક્-વિન્યાસલક્ષી નિયમિતતા અણુઓ વચ્ચે જોવા મળતી નથી.

દ્રવ–સ્ફટિક બહુલક (liquid crystal polymer) : આ બહુલકોમાં દ્રવ-સ્ફટિકીય એકલક (monomer) હાજર હોય છે. આ  એકમો બહુલકની અંદર અણુઓનાં સંરેખણને અસર કરે છે અને વિશિષ્ટ પ્રકારના ગુણધર્મો બહુલકને બક્ષે છે. બહુલકીય દ્રવ-સ્ફટિકોની ઉપયોગિતા ઘણી વિશાળ છે.

જીવશાસ્ત્રીય પ્રણાલીમાં દ્રવ–સ્ફટિકો : પ્રકૃતિમાં દ્રવ-સ્ફટિકો અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. ઘણાખરા પ્રોટીન અને ચરબીવાળા પદાર્થો, જે પ્રાણીઓના શરીરમાં હોય છે, તે દ્રવ-સ્ફટિકીય અવસ્થામાં હોય છે. ખાસ કરીને જીવશાસ્ત્રીય કાર્યોમાં આ અવસ્થા અનુકૂળ આવે છે; કારણ કે તેમાં સ્ફટિકીય ઘન પદાર્થોની આંતરિક સંરચના જાળવી રાખવા સાથે પ્રવાહીની તરલતા અને પ્રસરણતાનો સમન્વય થયેલો હોય છે. શક્ય છે કે તે જીવન-પ્રક્રિયામાં પાયારૂપ હોય.

સ્નાયુઓ, જ્ઞાનતંતુઓ, કંડરા (tendon) અને હાડકાં જેવી જીવંત પેશીઓ દ્વિઅપવર્તન(double refraction)ના પ્રકાશીય ગુણધર્મો બતાવે છે. કેટલીક રેષીય પ્રણાલીઓમાં દ્વિ-અપવર્તનનું પ્રમાણ ખેંચવાથી વધે છે અને સંકોચનથી ઘટે છે. પ્રોટીન, ન્યૂક્લિયોપ્રોટીન અને આલ્બ્યુમીનોના અમુક ભાગથી જીવંત શુક્રાણુઓ બનેલા હોય છે. તેઓ મધ્યપ્રાવસ્થાવાળી અવસ્થા બતાવે છે. હીમોગ્લોબિન દ્રવ-સ્ફટિકીય છે એ જાણીતું છે. ‘ટૉબેકો મોઝેક વાઇરસ’ પણ તેનું એક ઉદાહરણ છે. એવાં કેટલાંક વાઇરસનાં જલીય દ્રાવણો, દ્રવ-અનુવર્તી મધ્ય પ્રાવસ્થા પ્રદર્શિત કરે છે.

દ્રવ-સ્ફટિકોના ઉપયોગો : દ્રવ-સ્ફટિકોને ઘણા વિચિત્ર અને રસપ્રદ પ્રકાશીય અને ભૌતિક ગુણધર્મો હોય છે. તે ગુણધર્મોનો વ્યવહારમાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.

કોલેસ્ટેરિક દ્રવ–સ્ફટિકો : આ પ્રકારના દ્રવ-સ્ફટિકોનો ઉપયોગ તેના પ્રકાશીય ગુણધર્મોને આભારી છે. કોલેસ્ટેરિક દ્રવ-સ્ફટિકો રંગસંવેદનશીલ હોય છે તેથી તે ગુણધર્મનો લાભ લઈ વિવિધ ઉપયોગો શક્ય બન્યા છે. કોલેસ્ટેરિક દ્રવ-સ્ફટિકો તેની મધ્યપ્રાવસ્થાઓ દરમિયાન ભિન્ન ચળકતા રંગોની હારમાળા પ્રદર્શિત કરે છે. અમુક તાપમાને કોલેસ્ટેરિક પદાર્થ અથવા તેનું મિશ્રણ એકસરખો રંગ બતાવે છે. એક રંગમાંથી બીજા રંગમાં થતાં પરિવર્તનનો દર તેમજ જે ચોક્કસ તાપમાને રંગપરિવર્તન થાય છે તે તાપમાન અચલ રહે છે. કોલેસ્ટેરિકોના મિશ્રણનો ઉપયોગ, -20° સે.થી માંડી +250° સે. સુધી બહિસ્તલ(surface)ના તાપમાન પારખવામાં અને માપવામાં થાય છે. ધાતુ ઉપરના આવરણ (coating), અર્ધવાહક પ્રયુક્તિઓ (semi-conductor devices) અને મુદ્રિત પરિપથો(printed circuits)વાળાં યંત્રોની અવિનાશક (nondestructive) ચકાસણીમાં આ ગુણધર્મનો આધાર લેવાય છે. આ બધાં સાધનોમાં કોઈ ખામી હોય તો ઉષ્માવહનમાં તફાવત પડે છે. કોલેસ્ટેરિકવાળાં સાધનો આ તફાવતને પારખી અને માપી શકે છે. શરીરમાં કોઈ પણ  ગાંઠ (tumour) હોય, સોજો હોય અથવા શિરાઓનું સંકોચન (દબાઈ જવાની સ્થિતિ) હોય તો ચામડીના તાપમાનની ભાત ઉપર તે અસર કરે છે. તેથી કોલેસ્ટેરિક દ્રવ-સ્ફટિકનાં મિશ્રણોની રંગભાતમાં ગાંઠ, સોજા અથવા શિરાસંકોચનનું સ્થાન શોધી શકાય છે. સ્ત્રી-રોગ ચિકિત્સામાં X-કિરણ-નો ઉપયોગ ટાળી પ્લેસેન્ટાનું સ્થાન દ્રવ-સ્ફટિકને સહારે નક્કી કરી શકાય. બે પતરી વચ્ચે  રાખ્યા હોય તેવાં, વાપર્યા પછી ફેંકી  દેવાય એવાં થરમૉમીટર બનાવવાનું શક્ય બન્યું છે. માનસશાસ્ત્રમાં આ સંયોજનો અસત્ય-શોધક (lie detector) તરીકે વાપરી શકાય. તાપમાન અને દાબ પ્રત્યેની દ્રવ-સ્ફટિકોની જે સંવેદનશીલતા રંગ-પરિવર્તનમાં પ્રકટ થઈ છે તેને લીધે રસપ્રદ જાહેરાત માટેનાં સાધનો અને રમકડાંમાં તેનો ઉપયોગ શક્ય બન્યો છે. રંગ-પરિવર્તન દ્વારા જૂજ  ગૅસનું અસ્તિત્વ પારખી શકાય છે અને તે રીતે દ્રવ-સ્ફટિકો વૈશ્લેષિક સાધન (analytical tool) તરીકે વપરાય છે.

નેમેટિક દ્રવ સ્ફટિક પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન (scattering) કરે છે. પ્રયુક્ત વીજક્ષેત્રના સામર્થ્ય ઉપર આ પ્રકીર્ણન આધાર રાખે છે. આ ઘટનાનો લાભ લઈ અનેક દ્રવ-સ્ફટિક-પ્રયુક્તિઓ (liquid crystal devices –  LCD) પેદા થઈ છે અને ઇલેક્ટ્રૉનિક  પ્રગતિને ઉત્તેજન મળ્યું છે. પ્રદર્શન માટેની અન્ય પ્રયુક્તિઓને મુકાબલે એલસીડીના ઘણા લાભો છે : (1) તે પ્રકાશનું સર્જન કરવાને બદલે પરાવર્તન કરે છે. તેથી સીધા સૂર્યપ્રકાશથી માંડી અન્ય પ્રકાશ આપતી પરિસ્થિતિમાં એટલે કે વિશાળ પરાસમાં તે જોઈ શકાય છે. (2) એલસીડી પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરતી નથી. તેથી અન્ય પ્રદર્શન-પ્રયુક્તિઓની સરખામણીમાં આ યુક્તિમાં ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

જ્યારે નેમેટિક દ્રવ-સ્ફટિકને વીજક્ષેત્ર લગાડવામાં આવે છે ત્યારે દ્રવ-સ્ફટિકના અણુઓ, વીજક્ષેત્રના સંદર્ભમાં અમુક દિશામાં ફરે છે. એલસીડી કોષ આ પ્રમાણે બનાવાય છે: બે કાચની પટીઓ વચ્ચે દ્રવ-સ્ફટિક મૂકવામાં આવે છે. બે પટીઓ વચ્ચે જગ્યા રહે તે માટે 150 માઇક્રોનથી ઓછી જાડાઈના અંતરાલ (spacers)  હોય છે. કાચની પટીઓ ઉપર વીજ સુચાલક પારદર્શક વસ્તુ – ખાસ કરીને ટિન ઑક્સાઇડ–નું આવરણ લગાડેલું હોય છે. જ્યારે વિદ્યુતપ્રવાહ આ કોષમાં ચાલુ થાય છે ત્યારે દ્રવ-સ્ફટિકીય અણુઓને ઇચ્છિત ભાતમાં વાળી શકાય છે. આમ પારદર્શક કોષને ધૂંધળો બનાવી શકાય છે. ધૂંધળાપણાના પ્રમાણને જુદી જુદી માત્રામાં વોલ્ટેજ ફેરવીને બદલી શકાય છે. આવા  પ્રદર્શન-પ્રણાલીઓ પ્રકાશનિયમન કરતી પ્રયુક્તિઓમાં વપરાય છે; દા.ત., પ્રકાશ-વાલ્વ, સ્મૃતિપરિપથ, પશ્ચભાગ પ્રક્ષેપણ પડદા (rear projection screen), પ્રદર્શન-પાટિયાં (display panels) અને ટીવી-પડદાઓ. દ્રવ-સ્ફટિક પ્રયુક્તિઓ ઘડિયાળો, કૅલ્ક્યુલેટરો અને અન્ય ઇલેક્ટ્રૉનિક પ્રયુક્તિઓમાં બહોળા પ્રમાણમાં વપરાય છે. દ્રવ-સ્ફટિકોમાં રહેલી પ્રકાશ-સંગ્રાહક શક્તિનો ઉપયોગ ઉચ્ચ યાદશક્તિ ધરાવતાં કમ્પ્યૂટરો બનાવવા માટે થઈ શકે તેમ છે.

ગૅસ લિક્વિડ  માટે અચર પ્રાવસ્થા(stationary phase)ની બનાવટમાં નેમેટિક અને સ્મેક્ટિક સંયોજનોનો ઉપયોગ થાય છે. જ્યાં સામાન્ય અચર પ્રાવસ્થા માટે નજીકનો સંબંધ ધરાવતા પદાર્થોને અલગ કરવાનું મુશ્કેલ હોય છે ત્યાં આ જાતના અચર ફેઝ વપરાય છે. ન્યૂક્લિયર મૅગ્નેટિક રેઝોનન્સ(NMR)ના અભ્યાસમાં નેમેટિક દ્રવ-સ્ફટિક દ્રાવક તરીકે વપરાય છે. તે દ્વારા વિશિષ્ટ માહિતી મળે છે.

મિશ્ર દ્રવ–સ્ફટિકો (મિશ્ર મધ્યરૂપતા, mixed mesomor-phism) : જેમ એક પદાર્થમાં બાહ્ય પદાર્થ ઉમેરવાથી ગલનાંકનું અવનમન થાય છે તેમ દ્રવ-સ્ફટિકોમાં પણ સંક્રમણબિન્દુ નીચું ઊતરે છે. જ્યારે મેસોમૉર્ફિક સંયોજનને બીજા મેસોમૉર્ફિક સંયોજન સાથે મિશ્રિત કરાય છે ત્યારે ઘનમેસોમૉર્ફિક અને મેસોમૉર્ફિક-સમદૈશિક સંક્રમણબિન્દુઓનું અવનમન થાય છે. આ અવનમન-મિશ્રણમાં  ઉમેરેલ ઘટકની સાંદ્રતા (concentration) ઉપર આધાર  છે. જો દ્વિઅંગી મિશ્રણના બંને ઘટકો ઉત્ક્રમ્યરૂપી મેસોજેન હોય તો મિશ્રણ પણ ઉત્ક્રમ્યરૂપી મેસોફેઝ આપે છે. એક મેસોજેન બીજા અમેસોજેનિક સંયોજન સાથે ભળવાથી જે દ્વિઅંગી મિશ્રણ પ્રાપ્ત થાય છે તે એવી વચલી પ્રાવસ્થા બતાવે છે કે તે ઉત્ક્રમ્યરૂપી અથવા એકરૂપી હોય છે. અમેસોમૉર્ફિક સંયોજનોનાં દ્વિઅંગી મિશ્રણોમાં પણ દ્રવ-સ્ફટિકતા જાણીતી છે. મિશ્રિત દ્રવ-સ્ફટિકોની ઘટનાને મિશ્ર મધ્યરૂપતા કહે છે.

દેવાર વગેરેએ આવાં દ્વિઅંગી મિશ્રણોના અભ્યાસ દ્વારા દર્શાવ્યું છે, કે ઘનનાં મિશ્રણોને તપાવતાં જે પ્રવાહી પ્રાવસ્થા મળે છે તે સમાંગ એકલ (single) પ્રાવસ્થા હોય છે. તે મધ્ય આકૃતિક અથવા અમધ્યાકૃતિક હોઈ શકે. પેરાએઝૉક્સિ એનિસોલમાં વિવિધ દ્રાવ્ય પદાર્થોનાં મિશ્રણોની વિષમદૈશિક દ્રવ-સમદૈશિક દ્રવ સંક્રમણ-રેખાઓની પ્રાવસ્થા-આકૃતિઓ(phase  diagrams)માં સંક્રમણ-રેખાઓના ઢોળાવમાં સ્પષ્ટ ગુણાત્મક તફાવત જોવા મળે છે. જેમ જેમ દ્રાવ્યના અણુઓ મધ્યરૂપતાની ઘટનાથી દૂર થતા જાય છે તેમ તેમ ઢોળાવ વધતો જાય છે. વિષમદૈશિક અણુઓવાળો પદાર્થ જો પૂરતા નિમ્ન તાપમાને દ્રવરૂપ ધારણ કરે તો તે દ્રવ-સ્ફટિક રૂપે મળશે. જ્યારે એક ઘટક મધ્યાકૃતિક હોય ત્યારે બીજામાં ગુપ્ત અથવા ગર્ભિત  (potential) મધ્યાકૃતિક લાક્ષણિકતા સંભવે છે. આવા પદાર્થો ગર્ભિત લાક્ષણિકતા ધરાવતા હોવા છતાં અવલોકનમાં આવતા નથી, કારણ કે દ્રવમાં થતું સંક્રમણ ગલનાંકથી નીચે હોય છે. આવાં ગુપ્ત સંક્રમણ સંક્રમણ-રેખાઓના બહિર્વેશન(extrapolation)થી પ્રાપ્ત થાય છે.

એક નેમેટોજેન ઘટક અને બીજા અનેમેટોજેન ઘટકનાં દ્વિઅંગી નેમેટિક મિશ્રણોની સંક્રમણરેખાઓ રેખીય (linear) હોય છે અને ઢોળાવ જેમ નિમ્નતર હોય તેમ બીજા ઘટકનું મધ્યાકૃતિક પ્રણાલી આપવાનું વલણ વધુ હોય છે. સંક્રમણરેખાના ઢોળાવ બીજા અમેસોજેનિક ઘટકના આભાસી સંક્રમણબિંદુનું સૂચન કરે છે. શીફ બેઝનાં સમઘટક જોડકાંઓના ઢોળાવ સરખા હોય છે. સંક્રમણરેખાના ઢોળાવના નીચા મૂલ્ય માટે બે ધ્રુવીય સમૂહ આવશ્યક છે. જો પ્રતિસ્થાપીઓનું કદ સરખું હોય તો અસર સમાન હોય  (દા. ત., Cl, Me). અંતિમ સમૂહોની અસર તેની ધન અને ઋણ સંજ્ઞાને લક્ષમાં લીધા વગર યોગફલીય હોય છે. નેમેટિક વર્તનને પ્રોત્સાહિત કરતા સમૂહો અને તેમની તુલનાત્મક ક્ષમતાનો ક્રમ નીચે પ્રમાણે જોવા મળે છે :

NO₂ > OEt > OMe > OCOEt > OPr > OCOMe >

0.5    1.0     2.0      2.4      2.5       3

NMe₂ > Me = Cl >  F >  Br > I >  OH >  NEt₂ > H

  5.6     7.2    7.2  8.4  8.5  11.0  14.3   17.2  19.0

આ ક્રમ નેમેટોજેન પેરાએઝૉક્સિ એનિસોલ હોય અથવા પેરાએસિટૉક્સિ બેન્ઝિલિડીન-પેરા-ફિનિટિડીન હોય તોપણ જળવાઈ રહે છે.

મધ્યસ્થ સમૂહ ભિન્ન હોય તેવાં સમાન અમેસોજેનિક  મિશ્રણના અભ્યાસથી જણાયું છે કે મધ્યસ્થ સમૂહની અસર નહિવત્ અથવા અલ્પ હોય છે. દ્વિઅપવર્તી દ્વિઅંગી દ્રવોમાં એક જ દ્રવ સ્ફટિકીય સ્વરૂપ હોય છે. તેથી પુનરુત્પાદનીય અણુભાર (molecular weight) અવનમન-બિન્દુપદ્ધતિથી મેળવી શકાય નહિ.

સ્મેક્ટોજન અને પૉલિમેસોજનવાળી દ્વિઅંગી પ્રણાલીઓનો અભ્યાસ બતાવે છે કે નેમેટિક પ્રણાલીમાં જોવા મળતો સમૂહ-ક્ષમતાક્રમ (અંતિમ સમૂહનો) સ્મેક્ટિક  જોવા મળતો નથી, કારણ કે તેમાં સંક્રમણરેખાઓ લગભગ વક્ર હોય છે.

જ. સ. દવે

અનુ. ભા. ન. માંકડ