Ionske tekočine
Bogate izkušnje
Z desetletji izkušenj pri raziskovanju, proizvodnji in trženju organskih kemikalij smo postali globalni dobavitelj kemijskih raziskav, razvoja in proizvodnje.
Profesionalna ekipa
Genie Chemical ima visoko usposobljeno skupino za raziskave in razvoj, ki šteje več kot 200 ljudi.
Storitev-na enem mestu
Inšpekcija kakovosti, nadzor proizvodnje in po-prodajne storitve, ki zagotavljajo-storitev na enem mestu.
QC
Pridobilo je certifikat ISO 9001 in vzpostavilo poseben center za testiranje za izvajanje strogih standardov nadzora kakovosti v vseh fazah proizvodnega procesa. Inšpektorji kakovosti natančno spremljajo proizvodni proces vsakega izdelka, da zagotovijo kakovost končnega kemičnega izdelka.
Kaj so ionske tekočine
Ionske tekočine se nanašajo na ionske spojine v tekočem stanju ali ionske spojine, katerih tališče je nižje od določene temperature. Navadne tekočine, kot sta voda in bencin, so v prvi vrsti sestavljene iz električno nevtralnih molekul; vendar so ionske tekočine sestavljene predvsem iz nabitih ionov in kratko{1}}živih ionskih parov. Ionske tekočine imajo številne možne uporabe; so odlična topila in lahko delujejo kot ionizirajoče vrste. Še posebej tekoče soli pri sobni temperaturi so zelo pomembne za uporabo v baterijah.
Prednosti ionskih tekočin
Materiala z najvišjo prevodnostjo, 1-etil-3-metilimi-dazolijev tiocianat in dicianamid, sta pokazala najnižjo elektrokemijsko stabilnost. Kljub temu so ti materiali dobri kandidati za uporabo v kateri koli aplikaciji, kjer je potrebna visoka prevodnost v kombinaciji s toplotno stabilnostjo in nehlapnostjo, npr. 1-dodecil-3-metilimidazolijev jodid (št. izdelka . 18289) v sončnih celicah, občutljivih na barvilo.
Elektrokemično najstabilnejši materiali s primerljivo majhno prevodnostjo (N-butil-N-metilpirolidinijev bis(trifluorometil-sulfonil)imid (št. izdelka. 40963), trietilsulfonijev bis(trifluorometil-sulfonil)imid (št. izdelka. 08748) in N-metil-N-trioktilamonijev bis(trifluorometilsulfonil)imid (št. izdelka. 00797) Ti materiali so dobri elektroliti za uporabo v baterijah,3 gorivnih celicah,4 odlaganju kovin,5 in elektrokemični sintezi nano-delcev.6).
Za aplikacije, kjer sta potrebni prevodnost in elektrokemična stabilnost (npr. superkondenzatorji7 ali senzorji8), so izbrani materiali ionske tekočine na osnovi imidazolija- s stabilnimi anioni (npr. tetrafluoroborat ali trifluorometilsulfonat).
Vrste ionskih tekočin
Ionske tekočine pri sobni temperaturi (RTIL)
Ionske tekočine pri sobni temperaturi (RTIL) so sestavljene iz obsežnih in asimetričnih organskih kationov, kot so 1-alkil-3-metilimidazolij, 1-alkilpiridinij, N-metil-N-alkilpirolidinij in amonijevi ioni. Fosfonijevi kationi so manj pogosti, vendar imajo nekatere ugodne lastnosti. Uporablja se široka paleta anionov, od preprostih halogenidov, ki imajo na splošno visoka tališča, do anorganskih anionov, kot sta tetrafluoroborat in heksafluorofosfat, ter do velikih organskih anionov, kot so bistriflimid, triflat ali tosilat.
Nizkotemperaturne ionske tekočine (pod 130 K)
Nizkotemperaturne ionske tekočine (pod 130 K) so bile predlagane kot fluidna osnova za teleskop z vrtečim se tekočim zrcalom izjemno velikega premera, ki bo temeljil na Zemljini luni. Polimerizirane ionske tekočine, poli(ionske tekočine) ali polimerne ionske tekočine, vse skrajšano kot PIL, je polimerna oblika ionskih tekočin. Imajo polovico ionnosti ionskih tekočin, saj je en ion fiksiran kot polimer del za tvorbo polimerne verige.
Magnetne ionske tekočine
Magnetne ionske tekočine je mogoče sintetizirati z vključitvijo paramagnetnih elementov v molekule ionske tekočine. En primer je 1-butil-3-metilimidazolijev tetrakloroferat.
Uporaba ionskih tekočin
Uporaba ionskih tekočin pri čiščenju odpadne vode
Ionska tekočina nastane s šibko vodikovo vezjo (C -- H … π), ki medsebojno deluje z organskimi spojinami, kot so aromatske spojine v odpadni vodi iz naftnih polj, da te vstopijo v ionske tekočine in tvorijo tekoče inkluzijske komplekse, ki jih je mogoče ekstrahirati iz odpadne vode iz naftnih polj. 1-butil-3-metilimidazolijev heksafluorofosfat[BMIM][PF6],1-heksil-3-metilimidazolij heksafluorofosfat ([HMIM][PF6]) in 1-oktil-3-metilimidazolijev heksafluorofosfat ([OMIM][PF6]), lahko te ionske tekočine učinkovito čistijo odpadno vodo naftnih polj. In s povečanjem dolžine alkilne verige imidazolne skupine se je energetska stopnja KPK pri odstranjevanju odplak povečala na 80 %. Te ionske tekočine je mogoče tudi reciklirati.
Uporaba ionskih tekočin pri razžveplanju
Zaradi osamljenega elektronskega para na atomih dušika v ionskih tekočinah so te polarne. Vendar pa je gostota π elektronskega oblaka tiofen sulfida v olju visoka. Po stiku ionske tekočine s tiofen sulfidom disperzijska vez π ionskih tekočin povzroči polarizacijo. Polarizirana vez π in velika vez imidazolnega obroča ali piridinskega obroča povzročita učinek kompleksiranja π-π, ki poveča silo med ionsko tekočino in aromatskim sulfidom. Ta pojav olajša ekstrakcijo v ionsko tekočo fazo. Anion ionskih tekočin lahko tvori tudi strukturo "zlaganja", molekule sulfida pa se lahko vstavijo v strukturo "zlaganja", da tvorijo inkluzijski kompleks tekoče faze in dosežejo namen razžveplanja.
Uporaba ionskih tekočin pri kisanja
Ionske tekočine lahko reagirajo z vodo, da proizvedejo kisline, ki zakisajo formacijo. Ionska tekočina 1,3-dialkilimidazol-AlCl3 in voda se vbrizgata v sloj in nato ob stiku v sloju tvorita kislino. Večina kisline bo segla dlje v formacijo in upočasnila zakisanje formacije. Je okolju prijazen, preprečuje korozijo, ki jo povzroči stik kisline z opremo.
Uporaba ionskih tekočin pri deemulgiranju
Ionske tekočine lahko zmanjšajo medfazno napetost emulzije. Nevtralizira naelektreni material v emulziji, zmanjša elektrostatično odbojnost med vodnimi kapljicami in spodbuja koalescenco vodnih kapljic. Med ionsko tekočino in togim filmom vodnih kapljic se tvorijo vodikove vezi. Medtem se togi film nadomesti z ionskimi tekočinami in se prekine z elektrostatično interakcijo. V skladu s tem mehanizmom se med razpršenimi vodnimi kapljicami zgradijo kanali, ki povečajo velikost vodnih kapljic in tako igrajo učinek demulzifikacije.
Številne ionske tekočine so stabilne, ker imajo tako kot večje, bolj zapletene vrste konkurenčne medmolekularne sile, ki poganjajo neke vrste samo{0}}združevanje. To pomeni, da so ionske tekočine pogosto strukturirane na supramolekularni, a še vedno nanometrski lestvici; kationi in anioni so organizirani v diskretne grozde, niti, plasti ali medsebojno prepletena bikontinuirana omrežja, ki obsegajo nanodomene, ki so kemično ločene. IL nima le kationskih in anionskih regij, ampak tudi polarne in nepolarne regije. Pomembno je, da se lahko različne vrste topljencev raztopijo ali razdelijo na različne domene. Tako je lahko en IL dobro topilo za polarne in nepolarne reagente. V tem projektu bomo raziskali, kako na nanostrukturo IL-jev vplivajo različne topljene snovi in kako to vpliva na topnost. Naše glavno orodje bo nevtronska difrakcija, ki nam omogoča eksperimentalno določanje porazdelitve in relativne orientacije različnih molekularnih vrst in celo posameznih funkcionalnih skupin v solvatne lupine, poleg tega pa razkrije nanostrukturo daljšega-razpona v tekočini.
Kakšne so značilnosti ionskih tekočin
1. So brezbarvni, brez vonja in skoraj brez parnega tlaka, zaradi česar so uporabni v številnih visokovakuumskih sistemih, hkrati pa zmanjšujejo težave z onesnaževanjem okolja, ki jih povzroča izhlapevanje.
Visoka termična in kemična stabilnost, zmožnost ohranjanja tekočega stanja v širokem temperaturnem območju, od pod ali blizu sobne temperature do nad 300 stopinj Celzija.
2. Je ne-vnetljiv, ne-strupen, ni vnetljiv, nima vnetne točke, ima veliko toplotno kapaciteto in nizko viskoznost.
3. Njihova visoka ionska prevodnost in napetost razgradnje (imenovana tudi elektrokemično okno) sta na splošno visoki od 3 do 5 V, zaradi česar so zelo uporabni kot elektroliti v elektrokemijskih raziskavah.
4. Ima močne kisle in super kisle lastnosti Bronsted, Lewis in Franklin, kislost in alkalnost pa je mogoče prilagoditi.
5. Lahko raztopi večino anorganskih snovi, kovinskih kompleksov, organskih snovi in polimernih materialov (razen polietilena, PTFE ali stekla), lahko pa tudi raztopi nekatere pline, kot so H2, CO in O2.
6. Šibka koordinacijska sposobnost, zaradi česar so edinstvene aplikacije v koordinacijski kemiji.
7. So relativno poceni in enostavni za pripravo, zaradi česar so ionske tekočine stroškovno{1}}učinkovite v industrijskih aplikacijah.
8. Je mogoče reciklirati. Ker je parni tlak zelo majhen in ne-hlapen, med uporabo in shranjevanjem ne bo izhlapel. Lahko se reciklira in odstrani hlapne organske spojine.
Priprava ionskih tekočin
Neposredna sinteza
Ionske tekočine se sintetizirajo v enem koraku s kislinsko-bazično nevtralizacijsko reakcijo ali kvarterno amonizacijsko reakcijo, ki je ekonomična in enostavna za uporabo, nima stranskih-produktov, izdelek pa je enostavno očistiti. Hlrao et al. sintetiziral vrsto tetrafluoroboratnih ionskih tekočin z različnimi kationi z metodo kislinsko{4}}bazične nevtralizacije. Poleg tega lahko različne ionske tekočine pripravimo v enem koraku s pomočjo kvaternizacijskih reakcij, kot so halogenirane 1-alkil 3-metilimidazolijeve soli, halogenirane piridinijeve soli itd.
Dvo{0}}stopenjska sinteza
Težko je pridobiti ciljno ionsko tekočino z neposredno metodo, zato je treba uporabiti dvo{0}}stopenjsko metodo sinteze. Dvo{2}}stopenjska metoda za pripravo ionskih tekočin ima veliko aplikacij. Priprava običajno uporabljenih tetrafluoroboratnih in heksafluorofosfatnih ionskih tekočin običajno vključuje dvo-stopenjsko metodo. Najprej se s kvaternizacijsko reakcijo pripravi halogenidna sol, ki vsebuje ciljni kation; nato se ciljni anion uporabi za zamenjavo halogenidnega iona ali pa se doda Lewisova kislina, da se pridobi ciljna ionska tekočina. V drugi stopnji reakcije, ko se uporabijo kovinske soli MY (običajno uporabljene so AgY), HY ali NH4Y, se obarjanje soli Ag ali aminske soli in plin HX zlahka odstranijo in doda se močna protonska kislina HY. Reakcija zahteva mešanje pri nizki temperaturi. Nato večkrat speremo z vodo do nevtralnosti, ekstrahiramo ionsko tekočino z organskim topilom in končno odstranimo organsko topilo v vakuumu, da dobimo čisto ionsko tekočino.
Fizikalne in kemijske lastnosti ionskih tekočin
Tališče ionskih tekočin je odvisno od njihove kristalne trdnosti. Nižja kot je simetrija strukture, bolj enakomerna je porazdelitev naboja ali šibkejša kot je medmolekulska sila, nižje je tališče ionske tekočine. S povečanjem relativne molekulske mase, agregacije naboja ali verige alkilne veje bo tališče ionske tekočine višje. Vendar pa tališče ionskih tekočin ni neposredno povezano z njihovo funkcionalno uporabo.
Ionske tekočine v bistvu niso-hlapne ali pa imajo ničelni parni tlak zaradi prisotnosti znatnih ionskih interakcij v njih. Ionske tekočine ohranjajo dokaj nizek parni tlak tudi pri visokih temperaturah, kar povečuje njihovo toleranco na visoko sol in težka okolja z visoko temperaturo, kot so vrtalne tekočine in izpodrivanje olja.
Na gostoto ionskih tekočin pomembno vpliva anion, gostota pa se zmanjša s povečanjem anionskih ogljikovih verižnih enot. Gostota večine ionskih tekočin je višja od gostote vode, običajno v območju 1,0–1,6 g/cm3.
Viskoznost ionskih tekočin je v glavnem določena s kombinacijo van der Waalsovih sil, vodikovih vezi in interakcij Coulombovih sil. Daljša kot je kationska alkilna veriga ali večji kot je volumen aniona, večja je viskoznost. Ko se temperatura poveča, se bo viskoznost zmanjšala. Razpon viskoznosti ionske tekočine pri sobni temperaturi je velik, od 10 do 10000 mPa s. Tako lahko različne ionske tekočine modulirajo različne reološke lastnosti vrtalnih tekočin.
Naša tovarna
Z desetletji izkušenj pri proizvodnji in trženju visoko{0}}kakovostnih kemikalij Gnee Chemical Company dobavlja organske kemikalije, biokemikalije, farmacevtske intermediate in še več. Gnee Chemical ima kvalificirano delovno silo na področju raziskav in razvoja. Naša ekipa več kot 200 ljudi je odgovorna za testiranje kakovosti, nadzor proizvodnje in po-prodajne storitve kot storitev na enem mestu. Našim globalnim strankam nudimo rešitve za raziskave in razvoj ter proizvodnjo. Držimo se načela »Kakovost na prvem mestu« in smo pridobili certifikat ISO 9001. Vzpostavili smo tudi namenski center za testiranje za izvajanje strogih standardov nadzora kakovosti v vseh fazah proizvodnega procesa. Inšpektorji kakovosti natančno spremljajo proizvodni proces vsakega izdelka, da zagotovijo kakovost končnih kemičnih izdelkov.
Certifikati
pogosta vprašanja
Kot enega izmed vodilnih proizvajalcev in dobaviteljev tekočin lonic na Kitajskem vas toplo pozdravljamo pri veleprodajni prodaji poceni tekočin lonic v naši tovarni. Vsi kemični izdelki so visoke kakovosti in konkurenčne cene.