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會流動的鹽——離子液體

2018-12-27 21:16:37 adman 219

會流動的鹽,即離子液體與其它熱門的新技術、新材料相比,離子液體顯得有些默默無聞,但它可是一支名副其實的"潛力股"。

那么,什么是離子液體?(詳見http://www.junziyuan.com/whatils/

它又有哪些"過人之處"呢?

要理解什么是離子液體,首先需要明白什么是離子。

一些情況下,參與成鍵的兩個原子中的其中一個非常"強勢",當對方拿出電子時,它不由分說便將其搶過來。這個霸道的原子本來不帶電,現(xiàn)在多了一個電子,帶上了負電,這樣的原子我們稱之為陰離子;而被搶走電子的那個原子原本也不帶電,但現(xiàn)在少了一個電子,于是帶上正電,我們稱之為陽離子。正負電荷之間的強烈吸引力會讓陰陽離子"形影不離",從而形成了化合物。這樣的化合物由于其基本單元不是分子,而是離子,因而被稱為離子化合物

由于正負電荷之間的吸引力要遠遠強于分子間作用力,離子化合物通常需要非常高的溫度才能熔化,例如氯化鈉的熔點超過了800 oC。

然而如果我們把陰陽離子中的一方或者雙方都從體積小且形狀規(guī)則的無機離子,替換成體積大且形狀不規(guī)則的有機離子,情況就有所不同了。由于不規(guī)則的形狀削弱了正負電荷之間的吸引,這一類離子化合物不需要太高的溫度就可以熔化。例如,硫氰酸鈉和乙酸鈉這兩種離子化合物的熔點都在300 oC上下,但如果把鈉離子替換成1-乙基-3-甲基咪唑陽離子,前者的熔點會下降到-6 oC,后者的熔點更是低達-20 oC以下。像這樣的離子化合物,我們就稱之為離子液體。

Monils - 默尼離子液體

▲兩種離子化合物:氯化鈉(左)和1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亞胺(右)在27 oC下的比較。

因此,所謂離子液體,指的是熔點低于室溫,因此在室溫下處于液態(tài)的離子化合物。不過在實際操作中,我們往往把熔點雖高于室溫但低于100 oC的離子化合物也包括進來,因為讓它們?nèi)刍⒉恍枰芨叩臏囟取_@里需要注意的是,離子化合物的水溶液(例如食鹽水)并不能視為離子液體的一員,因為它們在室溫下雖然也是液體,但其中含有大量的分子化合物。


默尼化工科技(上海)有限公司

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標簽:   離子液體 1-丁基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)酰亞胺
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