Abstract ionos folyadékok
-
bevezetés
- 1 története
- 2 tulajdonságok
- 2.1 Fizikai tulajdonságok
- 3. Osztály
- 4 termelése és tisztítása
- 4.1 kvaternizáló reakcióval
- 4.2 Reakciók anioncserélő
- Előállítás 4.3 az iparban
- 4.4 Tisztítás
Formula 1-butil-3-metil-imidazolium-hexafluor-foszfát [bmim] PF6. Az egyik leggyakoribb ionos folyadékok
Az ionos folyadék - folyadék, amely csak ionokat. A legtágabb értelemben, az ionos folyadékok - bármilyen olvadt sókat, például nátrium-kloridot, olvadt feletti hőmérsékleten 800 Celsius fok. Jelenleg, az „ionos folyadék” általában bevonják só olvadáspontja alacsonyabb, mint a víz forráspontja, azaz legfeljebb 100 ° C hőmérsékleten hőkezeljük. Különösen a sók olvadáspontja szobahőmérsékleten nevezzük «RTIL» vagy «szoba-hőmérséklet Ionos folyadékok».
Fő alkalmazási terület: az alkalmazott tudomány, a biotechnológia, az energia, a kémia. Ionos folyadékok úgynevezett „zöld oldószerek”, amelyek megfelelnek az elvek a zöld kémia.
1. Előzmények
2. tulajdonságok
2.1. fizikai tulajdonságok
A nátrium-klorid nátrium-kloridot, és az ionos folyadék [bmim] NTf2 hőmérsékleten 27 ° C-on
Ionos folyadékok szilárd állapotban porokat vagy a fehér viaszszerű anyag vagy sárgás. A folyékony színtelen vagy sárgás színű, amely által okozott kis mennyiségű szennyeződéseket. Az egyik jellegzetes tulajdonságait ionos folyadékok magas viszkozitású, ami megnehezíti, hogy velük együtt dolgozni. A fő jellemzője az ionos folyadékok az alacsony olvadáspontú, a sztérikus gátlás struktúra, amely bonyolítja a kristályosodás. Például, 1-etil-3-metil-imidazolium-diciánamid, [C2 MIM] [N (CN) 2], olvadáspontja Tm = -21 ° C [8]. piridinium-klorid, [PyH] Cl, amelynek olvadáspontja Tm = 144,5 ° C [9], de a bromid, 1-butil-3,5-dimetil-piridin. [N-butil-3,5-dimetil-Py] Br, osteklyat csak alul Tzatv = -24 ° C-on [10]
3. Besorolás
Az ionos folyadékok nagyjából a következőképpen csoportosíthatók:
- Amely egy szerves kation vagy szervetlen anion
- Amely egy szervetlen kation és egy szerves anion
- Teljesen szerves ionos folyadékok
- Királis ionos folyadékok
4. előállítása és tisztítása
Szintézise ionos folyadékok lehet csökkenteni a két lépésben: kialakulását a kation és anioncserélő (ha szükséges). Gyakran kation a kereskedelemben kapható formájában halogenid só és csak akkor cserélheti a anion, hogy megkapjuk a kívánt ionos folyadék.
Gyakran alkalmazott kationok az ionos folyadékok
4.1. kvaternizáló reakcióval
Kialakulása az kation végezhetjük a reakciót egy savval, vagy kvaternerizáljuk amin, foszfin vagy szulfid. Ahhoz, hogy az utóbbiak gyakran használt halogénezett alkánok, vagy dialkil. kvaternerizálás reakció nagyon egyszerű - a kiindulási amin (vagy foszfin) összekeverjük a szükséges alkilezőszerrel melegítjük, keverés közben, a legtöbb esetben oldószer nélkül. A reakcióidő és hőmérséklet függ a hő halogénalkán. Reaktivitás növekszik klór jód. Fluorszármazékával ilyen módon nem szerezhető be.
4.2. Anioncserélő reakciót
4.3. előállítás ipar
Annak ellenére, hogy a könnyű előállítására ionos folyadékok laboratóriumi körülmények között, nem minden módszer alkalmazható ipari méretekben, mivel a magas költségek. Ionos folyadékok elhelyezve, mint „zöld oldószerek”, de termelésük gyakran használ nagy mennyiségű szerves oldószer, gyakran tisztítására ionfolyadékban halogének. Mindezeket a hiányosságokat meg kell szüntetni az átmenet során a mnogotonnazhym szintézist. Például a cég Solvent Innovation javasolta, és gyárt szabadalmaztatott tonna mennyiségben ionos folyadék, amely a kereskedelmi név ECOENG 212. Ez megfelel a követelményeknek a zöld kémia: nem toxikus, képes lebomlani a környezetben nem tartalmaz szennyeződéseket halogének a termelés nem az alkalmazott oldószerek és az egyetlen melléktermék etil-alkohol. [11]
4.4. takarítás
Mivel az ionos folyadékok nem lehet tisztítani desztillációval (gőznyomása lényegében nulla) tisztítjuk a gyakorlatban a kiindulási vegyületek, amelyek kívánják, hogy megkapja az ionos folyadék. Elméletileg lehetséges, hogy űzzük ki a szerves szennyező anyagok az ionos folyadéktól, így sok az utóbbiak stabil hő hatásával, hogy nagyon magas hőmérsékleten nem bomlik 400 ° C-on Ugyanez lehet tisztítani ionos folyadék aktivált szénnel, majd szűréssel rövid oszlopon keresztül semleges alumínium-oxid. A vizet ledesztilláljuk, melegítéssel, néhány óra hosszat 60 ° C-on csökkentett nyomáson. Az iparban, a képesség az ionos folyadékok tisztítására újbóli használata elengedhetetlen, mert a magas költségek az utóbbi. Hatékonyság változik szegények, hogy nagyon jó. [11] Különböző innovatív technikák. Például, extrakcióval szuperkritikus CO2 termék [12] vagy a membrán technikával [13]. Emellett úgy tűnik, ígéretes irány szállítási ionos folyadékok vállalkozások kiadó, egyszeri használatra. Így az egyik cég lesz foglalkozó ellátás és tisztító oldószer a másik, ami pénzt takarít rovására újrafelhasználható oldószert.