Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Получение и очистка

Читайте также:
  1. Б.комиссиоер обязан исполнять поручение к выгоде комитента. При этом он имеет право на получение 50 процентов вырученного дохода.
  2. Глава 2 УПРАЖНЕНИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА ПОЛУЧЕНИЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ
  3. Для чого призначена очистка зернозбирального комбайна?
  4. КАТЕГОРИИ СТУДЕНТОВ, ИМЕЮЩИХ ПРАВО НА ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛЬНОЙ ПОМОЩИ.
  5. На получение лекарственных средств
  6. На получение лекарственных средств
  7. На получение Субсидии (Гранта)

Синтез ионных жидкостей может быть сведен к двум стадиям: формирование катиона, и обмен аниона (когда требуется). Часто катион коммерчески доступен в виде галидной соли, и остаётся лишь заменить анион для получения требуемой ионной жидкости.

1) Реакции кватернизации

Формирование катиона может быть осуществлено как реакцией с кислотой, так и кватернизацией амина, фосфина или сульфида. Для выполнения последней часто используют галогеналканы или диалкилсульфаты. Реакция кватернизации очень проста — исходный амин (или фосфин) смешивают с необходимым алкилирующим агентом, нагревают при перемешивании, в большинстве случаев без растворителя. Время реакции и температура нагрева зависят от галогеналкана. Реакционная способность возрастает от хлора к йоду. Фторпроизводные таким способом получить невозможно.

Рисунок 1 – Часто используемые катионы для реакции кватернизации.

2) Реакции обмена анионами

Можно разделить на две категории: прямая реакция галидных солей с кислотами Льюиса и метатезис (обмен) анионов. Получение ионных жидкостей реакцией кислоты Льюиса (чаще всего AlCl3) с галидной солью было доминирующим способом на ранних этапах исследований.

Например, реакция получения ионной жидкости реакцией хлорида этилметилимидазолия с хлоридом алюминия (кислота Льюиса):

[EMIM]+Cl + AlCl3 → [EMIM]+AlCl4

Смысл реакции метатезиса солей заключается в формировании новой пары солей, которые можно было бы легко разделить основываясь на их разных физических свойствах. Например, формируя галиды серебра (которые выпадают в осадок), или кислот, которые могут быть легко отделены промыванием ионной жидкости водой (только для ионных жидкотей, несмешивающихся с водой). Например, реакция хлорида этилметилимидазолия с гексафторфосфорной кислотой:

[EMIM]+Cl + HPF6 → [EMIM]+PF6 + HCl

В результате реакции образуется несмешивающаяся с водой ионная жидкость, а побочный продукт, соляная кислота, остаётся растворенной в воде.

3) Получение в промышленности

Несмотря на легкость получения ионных жидкостей в лабораторных условиях, не все методы применимы в промышленных масштабах из-за своей дороговизны. Ионные жидкости позиционируются как «зеленые растворители», но при их производстве зачастую используются большие количества органических растворителей, зачастую для очистки ионных жидкостей от галогенов. Все эти недостатки должны быть устранены при переходе к многотоннажым синтезам. Например, фирма Solvent Innovation предложила, запатентовала и производит тонновыми количествами ионную жидкость, которая получила торговое название ECOENG 212. Она соответствует всем требованиям зеленой химии: она не токсична, способна разлагаться, попав в окружающую среду, не содержит примесей галогенов, при её производстве не применяются растворители, а единственным побочным продуктом является этиловый спирт.



4) Очистка

Поскольку ионные жидкости невозможно очистить перегонкой (давление их насыщенного пара практически равно нулю) то на практике очищают исходные соединения, из которых собираются получать ионную жидкость. Теоретически можно отогнать любые органические примеси из ионной жидкости, так как многие из последних устойчивы к нагреванию до очень высоких температур: не разлагаются вплоть до 400 °C. Так же можно очистить ионные жидкости активированным углем, с последующей фильтрацией через короткую колонку с нейтральным оксидом алюминия. Воду отгоняют нагреванием в течение нескольких часов до 60 °C при пониженном давлении. В промышленности способность ионных жидкостей к очистке для повторного использования играет важнейшую роль из-за высокой стоимости последних. Эффективность варьируется от плохой до очень хорошей. Предлагаются различные инновационные методы. Например, экстракция продуктов суперкритическим CO2 или мембранные техники. Кроме того, перспективным кажется направление сдачи ионных жидкостей предприятиям в аренду, для одноразового пользования. Таким образом одна фирма будет заниматься поставкой и очисткой растворителя для другой, которая будет экономить средства за счет многоразового использования растворителя.

Загрузка...

 

Основные применения:

Благодаря своим уникальным свойствам ионные жидкости зарекомендовали себя как системы, перспективные в различных областях применения.

1. В рефрактометрии.

2. В электрохимических сенсорах:

а) потенциометрические сенсоры;

б) вольтамперометрические биосенсоры;

в) газовые сенсоры.

3. В катализе и органическом синтезе:

а) как каталитические среды;

б) как растворители.

4. При синтезе полимеров путем:

а) полимеризации;

б) поликонденсации.

5. В электрохимии:

а) топливные элементы, химические источники тока, батареи;

б) электроокисление и электровосстановление органических и неорганических соединений;

в) электроосаждение, очистка и полирование металлов.


Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 45 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.007 сек.)