Τα ιονικά υγρά και οι εφαρμογές τους.

Ι. Κυριακού

επιβλέποντας καθηγητής: Κ. Χατζηαντωνίου-Μαρούλη

ΔΙΧΗΝΕΤ 2005

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Γενικά ο όρος ιονικά υγρά στέκει για υγρά τα οποία δημιουργούν ζεύγη ιόντων. Αυτά συνήθως είναι τηγμένα άλατα ή τηγμένα οξείδια. Έχει αναφερθεί ότι οι ιδιότητες των τηγμένων αλάτων ως διαλύτες για χημικές διεργασίες διαφέρουν από αυτές των υδατικών και οργανικών διαλυτών. Υπάρχουν αντιδράσεις οι οποίες μπορούν να γίνουν στα τηγμένα άλατα οι οποίες δεν γίνονται σε υδατικά διαλύματα. Μέχρι πρόσφατα όμως οι αντιδράσεις σε ιονικά υγρά πιστεύεται ότι ήταν αντιδράσεις οι οποίες επιβάλλεται να γίνουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτή τη στιγμή έχουν χρησιμοποιηθεί και παρουσιαστεί πάνω από 200 ιονικά υγρά θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Οι ιδιότητες των περισσοτέρων είναι ακόμα υπό έρευνα, και χρωματογραφικά και φυσικοχημικά δεδομένα είναι ελλιπή.

Ακριβώς επειδή ο αριθμός των ιονικών υγρών είναι πάρα πολύ μεγάλος και η κάλυψη όλων των ιδιοτήτων ουσιαστικά αδύνατη, εδώ θα παρουσιαστούν οι πιο δημοφιλείς τρόποι εξέτασης των ιδιοτήτων τους. Ακόμα θα παρουσιαστούν οι συνήθεις τιμές για τις ιδιότητες των περισσότερων των ιονικών υγρών. Στη συνέχεια και στα επόμενα κεφάλαια, όπου χρειάζεται θα αναφέρονται τα ιονικά υγρά που χρησιμοποιήθηκαν και οι αντίστοιχες ιδιότητες που οδήγησαν τους ερευνητές στη χρήση τους.

Οι μοναδικές ιδιότητες των ιονικών υγρών καθορίζονται από την δομή τους και τις αντιδράσεις των ιόντων στο τήγμα. Τα ιονικά υγρά συνήθως αποτελούνται από μεγάλα ασύμμετρα οργανικά κατιόντα και ανόργανα ή οργανικά ανιόντα. Τα πιο συνήθη είναι αυτά με κατιόντα βασισμένα σε ιμιδαζόλιο ή δακτύλιο πυριδίνης.με υποκαταστάτες ομάδες αλκυλίων. Τα ανιόντα που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι αλογόνα, τετράφθοροβορικά, τετράχλωροαργυλικά, εξάφθοροφωσφορικά και διάφορα αμμωνιακά.  Σε συνδιασμό με τις δυνάμεις που υπάρχουν στους κοινούς διαλύτες όπως οι δυνάμεις δεσμού υδρογόνου, οι δυνάμεις διπόλου-διπόλου και οι δυνάμεις Van der Waals, στα ιονικά υγρά εμφανίζονται και ηλεκτροστατικές δυνάμεις, οι οποίες τα καθιστούν αναμίξιμα με πολικές ενώσεις. Η παρουσία των αλκυλικών ομάδων από την άλλη, τα καθιστά αναμίξιμα και με λιγότερο πολικά μόρια [3] Από τα παραπάνω φαίνεται πως υπάρχει η δυνατότητα να σχεδιαστεί ένα ιονικό υγρό για την χρήση ακριβώς που μας ενδιαφέρει.

Πατήστε το παρακάτω εικονίδιο για να κατεβάσετε  το πλήρες αρχείο.