Lichide ionice

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
1-butil, 3-metilimidazol hexafluorofosfat (BMIM).

Lichidele ionice sunt compuși alcătuiți exclusiv din ioni și combinațiile lor, dar spre deosebire de săruri apar sub formă lichidă la temperatura camerei (sau la temperaturi apropiate de aceasta din urmă) [1] chiar și fără prezența unui solvent molecular .

O definiție generală a lichidelor ionice este aceea care le descrie ca săruri care au puncte de topire mai mici decât punctul de fierbere al apei . Este o definiție bazată exclusiv pe temperatură, care nu oferă informații cu privire la compoziția materialului, cu excepția faptului că este format doar din ioni.

Istorie

Primul lichid ionic la temperatura camerei descoperit pare să fi fost azotatul de etilamoniu EtNH 3 NO 3 , descris pentru prima dată în 1914 . Primul brevet al unui lichid ionic la temperatura camerei bazat pe anioni cloroaluminat datează din 1948 . În 1963 a fostdescris un sistem bazat pe anioni clorocuprat, CuCl 2 - și cationitetraalchilamoniu , în timp ce în 1967 a fost publicată prima aplicare a unui lichid ionic la temperatura camerei pe bază de tetra-n-hexilamoniu ca solvent.

În anii șaptezeci , pe baza lucrărilor lui Osteryoung, s-au realizat o serie importantă de studii pe lichide ionice pe bază de cationi tetraalchilamoniu și anioni cloraluminat.

În anii 1980 , au fost efectuate studii sistematice asupra lichidelor ionice ale cloroaluminaților. Sunt studiate primele aplicații ca electroliți în baterii cu solvent și catalizatori în chimia organică . [2]

În anii nouăzeci , au fost studiate și descrise o nouă serie de lichide ionice bazate pe cationul 1-etil-3-metilimidazol și pe anionul tetrafluroborat, care a arătat pentru prima dată posibilitatea de a crea lichide ionice bazate nu exclusiv pe săruri de cloraluminat.

De atunci, un număr mare de lichide ionice noi au fost descrise, studiate și caracterizate și un număr tot mai mare de publicații au fost dedicate acestei categorii de compuși, inclusiv mai multe recenzii și cărți.

Acest interes tot mai mare a dus la comercializarea unui număr mare de lichide ionice.

Proprietate

Comparație între un solid ionic, clorură de sodiu și un lichid ionic, [bmim] NTf2.

Lichidele ionice identifică o clasă foarte extinsă de compuși, care pot fi evaluați în ordinea a 10 18 unități. [1] , dar în care pot fi identificate unele proprietăți specifice.

Valorile punctelor de topire ale lichidelor ionice pot varia considerabil, iar cele care au un punct de topire scăzut rezultând lichid la temperatura camerei, se disting și sunt definite ca lichide ionice la temperatura camerei (sau RTIL , acronim pentru lichide ionice la temperatura camerei ). Proprietățile fizico-chimice ale acestor compuși sunt aceleași cu cele ale lichidelor ionice la temperatură înaltă, dar aspectele practice ale întreținerii și tratamentului lor sunt suficient de diferite pentru a justifica o distincție.

Lichidele ionice au presiune de vapori aproape zero (cu unele excepții [1] ), conductivitate electrică ridicată și o fereastră electrochimică largă care permite anioni și cationi care rezistă proceselor redox. În special, proprietățile electrochimice pot fi modulate prin modificarea anionului și a cationului în diferite moduri. [1] . Aceste specificități favorizează utilizarea sa în domeniul electrochimic (baterii, acumulatori, senzori, panouri fotovoltaice). [2]

Utilizări

Încă puțin exploatate industrial, ele fac totuși obiectul multor studii academice și industriale. Datorită particularităților lor, lichidele ionice în special au fost identificate ca solvenți ecologici noi pentru cataliză și sinteză organică. [1] Aplicații mai „mature” se găsesc în separarea gazelor (captarea dioxidului de carbon) și tratarea hidrocarburilor (separarea sulfului de benzină). [2]

Solvenți pentru extracție

Acestea sunt propuse pentru extracții din soluții apoase ca alternativă la solvenții obișnuiți ca tehnici de separare noi și curate [3] . Avantajele ar consta în ușurința mai mare de separare de extracte, în absența emisiilor de vapori și în reutilizarea ridicată a lichidelor ionice. Utilizarea lor face posibilă izolarea produselor obținute din sinteză prin distilare simplă, fără îndepărtarea catalizatorului și, prin urmare, permiterea reutilizării lor imediate (faza continuă). [2]

Notă

  1. ^ a b c d și Cinzia Chiappe, lichide ionice. O lume de descoperit dincolo de proprietățile „solvenților verzi” , în La Chimica & l'Industria , n. 9, Italian Chemical Society, noiembrie 2006, pp. 52-55.
  2. ^ a b c d Solvenți „verzi” , în La Chimica & l'Industria , n. 4, Italian Chemical Society, mai 2006, p. 77.
  3. ^ JG Huddlestone, Chem Comm. , 1998, 1765

Bibliografie

  • Plechkova, NV, Seddon, KR, 2008, Chem. Soc. Rev., 123. DOI

Elemente conexe

Controlul autorității Tezaur BNCF 21392 · LCCN (EN) sh85052588 · BNF (FR) cb136130712 (data) · NDL (EN, JA) 00.574.379