سائل أيوني

الاستخدامات

علاوةً على ذلك، لهاتطبيقات أخرى في نقل الحرارة واستخدامها كمادة مبردة في الثلاجات .

علاوةً على ذلك، وكذلك كمحكم أيوني (لمنع التسرب) وفي تحليلات خاصة كسائل عائل للتفاعلات الكيميائية.

ومن جهة أخرى، كان استخدام السوائل الأيونية في الأول ككهرل (إلكتروليت) في خلايا الوقود ، بطاريات، والمكثفات الكهربائية ، والخلايا الضوئية الملونة ولإعطاء المعادن صفات خاصة. وفضلًا عن ذلك تستعمل السوائل الأيونية كأنظمة نموذجية للأسطح الفاصلة بين الإلكترودات والإلكتروليت.

كذلك، يتيح البنية البلورية المتعددة للسوائل الأيونية صلاحية استخدامها في الكثير من التطبيقات العملية. فإن استخدامها في العمليات التقنية الكبيرة تبين أهميتها بالنسبة إلى تقنية العمليات الكيميائية والتفاعلات الكيميائية. كذلك لها تطبيقات في التقنية البيلوجية.

ومن ناحية أخرى، كذلك لها استخدامات كمذيبات في معايرة كارل-فيشر و كوسيط في عمليات بلورة البروتينات . وبالنسبة للتخليلات فيمكن استخدامها كمحفزات للتفاعل وكذلك كمذيبات. وفي هذا المجال فتستعمل السوائل الأيونية في الكيمياء العضوية والكيمياء الغير عضوية في التخليق وتحضير البوليمرات وجسيمات النانو.

قصتها

الجيل الأول من السوائل الأيونية (من 1978)

في هذا الإطار، في عام 1951 تم وصف أول استخدام للسائل الأيوني. خلط هيرلي ووير بروميد 1-إيثيل بيريدينيوم مع كلوريد الألومنيوم للحصول على سوائل أيونية بتركيبات مختلفة. بتفاوت نسب الخلط من كلوريد الألومنيوم إلى بروميد إيثيل بيريدينيوم ، وجدوا اثنين من المواد سهلة الانصهار : واحدة بنسبة 1: 2 مع نقطة انصهار 45 درجة مئوية والأخرى بنسبة 2: 1 مع نقطة انصهار −40 درجة مئوية. يذوب الخليط 1: 1 عند 88 درجة مئوية وبالتالي فهو سائل أيوني كذلك. يمكن استخدام هذه السوائل الأيونية للترسيب الكهروكيميائي للألمنيوم على معادن مختلفة.

كذلك، مادة أخرى ظل هيكلها الدقيق وبالتالي تصنيفها كسائل أيوني غير معروف لأكثر من 100 عام وهو ما يعرف بالزيت الأحمر . يحدث هذا كمنتج ثانوي في ألكيلات فريدل كرافتس ، والتي تم وصفها لأول مرة في عام 1877. من الناحية الهيكلية ، الزيت الأحمر عبارة عن ملح سائل مع وسيط -Wheland ككاتيون ومركب سباعي كلوريد الديالومين كأنيون.

وفي هذا الصدد، في سنة 1888 ، قام غابرييل ووينر بتحضير ووصف نترات إيثانول أمونيوم بنقطة انصهار تبلغ 52 درجة مئوية.

ومن ناحية أخرى، تم وصف أول سائل أيوني مع أنيون رباعي فلورو بورات في سنة 1966 بواسطة الباحثين Kornblum و Coffey . يمكن الحصول على N -Ethyl-2-ethoxypyridinium tetrafluoroborate ، الذي يذوب عند 47.5-48.5 درجة مئوية ، عن طريق تفاعل ملح الصوديوم 2-pyridone مع ثلاثي إيثيلوكسونيوم رباعي فلورو بورات.

كذلك، تم استخدام السوائل الأيونية كمذيبات لأول مرة في سنة 1972. نجح بارشال في تحضير سائلين أيونيين يعتمدان على رباعي إيثيل الأمونيوم. تم استخدام Trichlorostannate و trichlorogermanate كأنيونات. على وجه الخصوص ، يمكن استخدام ستانات رباعي إيثيل الأمونيوم كمذيب لأنه يمكن أن يذوب بنسبة تصل إلى 7٪ (وزنا) في كلوريد البلاتين (II) . يمكن أن يعمل هذا المحلول كوسيط تفاعل نشط تحفيزيًا للأوليفينات التي يمكن أن تكون مهدرجة أو مهدرجة بالهيدروجين أو كربو ألكوكسيلات .

الأوصاف الأولى (1876-1929)

وفي السياق ذاته، على الرغم من الأوصاف السابقة ، غالبًا ما يتم وصف نترات إيثيل الأمونيوم (EAN) في المنشورات العلمية على أنها أول سائل أيوني. في عام 1914 ، صنع بول والدن EAN ، التي كانت درجة انصهارها 12 درجة مئوية ، عن طريق تفاعل إيثيل أمين وحمض النيتريك . على الرغم من أن والدن كان قادرًا على قياس موصلية EAN ، إلا أن إمكانات السوائل الأيونية ظلت غير مكتشفة. فقط دراسة أجريت عام 1929 على المظلة (مقياس للحجم المولي عند التوتر السطحي المتساوي) لبعض الأملاح فحصت خصائص السوائل الأيونية.

كذلك، يمكن تقسيم التاريخ الحديث للسوائل الأيونية إلى ثلاثة أجيال ، حيث تكون الحدود بينها سائلة. لا يمكن العثور على مطبوعات ا تشير بوضوح إلى بداية الجيل إلا للجيل الأول والثاني. ومع ذلك ، فقد بدأ عد الأجيال فقط في الثمانينيات من القرن الماضي ، عندما تم إنتاج السوائل الأيونية على وجه التحديد ودراستها على أساس خصائصها. نُشرت الأوصاف الأولى للأملاح التي تتوافق مع تعريف السوائل الأيونية منذ عام 1876.

علاوةً على ذلك، في عام 1963 وصف نير تفاعل ثلاثي إيثيل الأمونيوم هيدروكلوريد مع كلوريد النحاس الذي نتج عنه منتج سائل. ومع ذلك ، نظرًا لأن المركب غير مستقر في الهواء لأن النحاس (I) يتأكسد ، لم يتم فحصه بشكل أكبر.

تطورات أخرى (1950-1972)