Líquidos Iônicos
Experiência rica
Com décadas de experiência em pesquisa, fabricação e comercialização de produtos químicos orgânicos, nos tornamos um fornecedor global de pesquisa, desenvolvimento e fabricação de produtos químicos.
Equipe profissional
A Genie Chemical possui uma equipe de P&D altamente qualificada com mais de 200 pessoas.
Serviço completo-
Inspeção de qualidade, controle de produção e serviço pós-venda, fornecendo um serviço- único.
Controle de qualidade
Obteve a certificação ISO 9001 e criou um centro de testes dedicado para implementar rigorosos padrões de controle de qualidade em todas as fases do processo de produção. Os inspetores de qualidade acompanham de perto o processo de produção de cada produto para garantir a qualidade do produto químico final.
O que são líquidos iônicos
Líquidos iônicos referem-se a compostos iônicos no estado líquido, ou compostos iônicos cujo ponto de fusão é inferior a uma determinada temperatura. Líquidos normais, como água e gasolina, são compostos principalmente de moléculas eletricamente neutras; mas os líquidos iônicos são compostos principalmente de íons carregados e pares de íons-de vida curta. Os líquidos iônicos têm muitos usos potenciais; são excelentes solventes e podem atuar como espécies ionizantes. Especialmente os sais líquidos à temperatura ambiente são muito importantes para aplicações em baterias.
Benefícios dos Líquidos Iônicos
Os materiais que apresentaram as condutividades mais altas, tiocianato de 1-etil-3-metilimi-dazólio e dicianamida exibiram as estabilidades eletroquímicas mais baixas. No entanto, esses materiais são bons candidatos para uso em qualquer aplicação onde seja necessária uma alta condutividade combinada com estabilidade térmica e não volatilidade, por exemplo, iodeto de 1-dodecil-3-metilimidazólio (Produto nº . 18289) em células solares sensibilizadas por corante.
Os materiais eletroquimicamente mais estáveis com pequenas condutividades comparáveis (N-butil-N-metilpirrolidínio bis(trifluorometil-sulfonil)imida (Produto Nº. 40963), trietilsulfônio bis(trifluorometil-sulfonil)imida (Produto Nº. 08748) e N-metil-N-trioctilamônio bis(trifluorometilsulfonil)imida (Produto nº. 00797). Esses materiais são bons eletrólitos para uso em baterias,3 células de combustível,4 deposição de metal5 e síntese eletroquímica de nano{15}}partículas.6
Para aplicações onde a condutividade e a estabilidade eletroquímica são necessárias (por exemplo, supercapacitores7 ou sensores8), líquidos iônicos à base de imidazólio com ânions estáveis (por exemplo, tetrafluoroborato ou trifluorometilsulfonato) são os materiais de escolha.
Tipos de líquidos iônicos
Líquidos iônicos à temperatura ambiente (RTILs)
Os líquidos iônicos à temperatura ambiente (RTILs) consistem em cátions orgânicos volumosos e assimétricos, como 1-alquil-3-metilimidazólio, 1-alquilpiridínio, N-metil-N-alquilpirrolidínio e íons de amônio. Os cátions fosfônio são menos comuns, mas oferecem algumas propriedades vantajosas. Uma ampla gama de ânions é empregada, variando de haletos simples, que geralmente sofrem altos pontos de fusão, até ânions inorgânicos, como tetrafluoroborato e hexafluorofosfato, e até grandes ânions orgânicos, como bistriflimida, triflato ou tosilato.
Líquidos iônicos de baixa temperatura (abaixo de 130 K)
Líquidos iônicos de baixa temperatura (abaixo de 130 K) foram propostos como base fluida para um telescópio de espelho líquido giratório de diâmetro extremamente grande baseado na lua da Terra. Líquidos iônicos polimerizados, poli (líquidos iônicos) ou líquidos iônicos poliméricos, todos abreviados como PIL é a forma polimérica de líquidos iônicos.
Líquidos iônicos magnéticos
Líquidos iônicos magnéticos podem ser sintetizados incorporando elementos paramagnéticos em moléculas de líquido iônico. Um exemplo é o tetracloroferrato de 1-butil-3-metilimidazólio.
Aplicação de Líquidos Iônicos
Aplicação de líquidos iônicos no tratamento de águas residuais
O líquido iônico é formado por ligações de hidrogênio fracas (C - H … π) interagindo com compostos orgânicos, como compostos aromáticos em águas residuais de campos petrolíferos, para fazê-los entrar em líquidos iônicos para formar complexos de inclusão líquida, que podem ser extraídos de águas residuais de campos petrolíferos . 1- hexafluorofosfato de butil-3-metilimidazólio [BMIM] [PF6], hexafluorofosfato de 1-hexil-3-metilimidazólio ([HMIM] [PF6]) e Hexafluorofosfato de 1-octil-3-metilimidazólio ([OMIM][PF6]), esses líquidos iônicos podem tratar com eficácia as águas residuais de campos petrolíferos. E com o aumento do comprimento da cadeia alquil do grupo imidazol, a taxa de energia de remoção de DQO do esgoto aumentou para 80%. Esses líquidos iônicos também podem ser reciclados.
Aplicação de líquidos iônicos na dessulfurização
O único par de elétrons nos átomos de nitrogênio em líquidos iônicos os torna polares. No entanto, a densidade da nuvem de elétrons π do sulfeto de tiofeno no óleo é alta. Após o contato do líquido iônico com o sulfeto de tiofeno, a ligação π da dispersão dos líquidos iônicos induz a polarização. A ligação π polarizada e a grande ligação π do anel imidazol ou anel piridina produzem efeito de complexação π-π, que aumenta a força entre o líquido iônico e o sulfeto aromático. Este fenômeno facilita a extração para a fase líquida iônica. O ânion de líquidos iônicos também pode formar uma estrutura de "empilhamento", e moléculas de sulfeto podem ser inseridas na estrutura de "empilhamento" para formar um complexo de inclusão de fase líquida e atingir o objetivo de dessulfurização.
Aplicação de líquidos iônicos na acidificação
Os líquidos iônicos podem reagir com a água para produzir ácidos, que atuam acidificando a formação. O líquido iônico 1,3-dialquilimidazol-AlCl3 e água são injetados no estrato respectivamente e então formam ácido quando entram em contato no estrato. A maior parte do ácido chegará mais longe na formação, retardando a acidificação da formação. É ecologicamente correto, evitando a corrosão causada pelo contato do ácido com o equipamento.
Aplicação de líquidos iônicos na desemulsificação
Líquidos iônicos podem reduzir a tensão interfacial da emulsão. Neutraliza o material carregado na emulsão, reduzindo a repulsão eletrostática entre as gotas de água e promovendo a coalescência das gotas de água. As ligações de hidrogênio são formadas entre o líquido iônico e a película rígida das gotículas de água. Enquanto isso, o filme rígido é substituído por líquidos iônicos e, por sua vez, quebrado através da interação eletrostática. Sob este mecanismo, são construídos canais entre gotículas de água dispersas, que aumentam o tamanho das gotículas de água e, assim, desempenham um efeito de desemulsificação.
Muitos líquidos iônicos são estáveis porque, como espécies maiores e mais complexas, eles têm forças intermoleculares concorrentes que impulsionam uma espécie de auto{0}}montagem. Ou seja, os líquidos iônicos são frequentemente estruturados em uma escala supramolecular, mas ainda nanométrica; cátions e ânions são organizados em aglomerados discretos, fios, camadas ou redes bicontínuas interpenetrantes, e estes compreendem nanodomínios que são quimicamente distintos. Um IL pode não apenas ter regiões catiônicas e aniônicas, mas também regiões polares e não polares. a nanoestrutura dos ILs é afetada por diferentes solutos e como isso afeta a solubilidade. Nossa principal ferramenta será a difração de nêutrons, que nos permite determinar experimentalmente a distribuição e a orientação relativa de diferentes espécies moleculares e até mesmo de grupos funcionais individuais em camadas de solvatação, e também revela a nanoestrutura de maior-alcance no líquido.
Quais são as características dos líquidos iônicos
1.Eles são incolores, inodoros e quase não têm pressão de vapor, o que os torna úteis em muitos sistemas de alto vácuo, ao mesmo tempo que reduz os problemas de poluição ambiental causados pela volatilização.
Alta estabilidade térmica e química, capaz de manter o estado líquido em uma ampla faixa de temperatura, desde abaixo ou próximo da temperatura ambiente até acima de 300 graus Celsius.
2.Não é-inflamável, não-tóxico, não tem inflamabilidade, não tem ponto de ignição, tem grande capacidade de calor e baixa viscosidade.
3. Sua alta condutividade iônica e tensão de decomposição (também chamada de janela eletroquímica) são geralmente tão altas quanto 3 a 5 V, tornando-os muito úteis como eletrólitos em pesquisas eletroquímicas.
4. Possui fortes propriedades ácidas e superácidas de Bronsted, Lewis e Franklin, e a acidez e a alcalinidade podem ser ajustadas.
5.Pode dissolver a maioria das substâncias inorgânicas, complexos metálicos, substâncias orgânicas e materiais poliméricos (exceto polietileno, PTFE ou vidro), e também pode dissolver alguns gases, como H2, CO e O2.
6. Fraca capacidade de coordenação, o que os torna aplicações únicas em química de coordenação.
7. Eles são relativamente baratos e fáceis de preparar, tornando os líquidos iônicos-econômicos em aplicações industriais.
8.É reciclável. Como a pressão de vapor é muito pequena e não{2}}volátil, ela não evapora durante o uso e armazenamento. Pode ser reciclado e elimina compostos orgânicos voláteis.
Preparação de Líquidos Iônicos
Síntese direta
Os líquidos iônicos são sintetizados em uma única etapa por meio da reação de neutralização ácido-base ou da reação de amonização quaternária, que é econômica e simples de operar, não possui sub-produtos e o produto é fácil de purificar. Hlrao et al. sintetizou uma série de líquidos iônicos tetrafluoroborato com diferentes cátions pelo método de neutralização ácido-base. Além disso, uma variedade de líquidos iônicos pode ser preparada em uma única etapa através de reações de quaternização, tais como sais halogenados de 1-alquil 3-metilimidazólio, sais halogenados de piridínio, etc.
Síntese em duas-etapas
É difícil obter o líquido iônico alvo pelo método direto e um método de síntese em duas-etapas deve ser usado. O método de duas-etapas para preparar líquidos iônicos tem muitas aplicações. A preparação de líquidos iônicos de tetrafluoroborato e hexafluorofosfato comumente usados geralmente adota um método de duas-etapas. Primeiro, um sal haleto contendo o cátion alvo é preparado através de uma reação de quaternização; então o ânion alvo é usado para substituir o íon halogeneto ou ácido de Lewis é adicionado para obter o líquido iônico alvo. Na segunda etapa da reação, quando os sais metálicos MY (comumente usados são AgY), HY ou NH4Y são usados, a precipitação do sal Ag ou sais de amina e o gás HX são facilmente removidos, e o ácido protônico forte HY é adicionado. A reação requer agitação a baixa temperatura. Em seguida, lave com água várias vezes até ficar neutro, extraia o líquido iônico com um solvente orgânico e, finalmente, remova o solvente orgânico no vácuo para obter líquido iônico puro.
Propriedades físicas e químicas de líquidos iônicos
O ponto de fusão dos líquidos iônicos depende da força do cristal. Quanto menor for a simetria da estrutura, mais uniforme será a distribuição de carga ou quanto mais fraca for a força intermolecular, menor será o ponto de fusão do líquido iônico. Com o aumento da massa molecular relativa, agregação de carga ou cadeia ramificada de alquil, o ponto de fusão do líquido iônico será maior. No entanto, o ponto de fusão dos líquidos iônicos não está diretamente relacionado às suas aplicações funcionais.
Os líquidos iônicos são essencialmente não{0}}voláteis ou têm pressão de vapor zero devido à presença de interações iônicas consideráveis dentro deles. Os fluidos iônicos mantêm uma pressão de vapor bastante baixa, mesmo em altas temperaturas, o que aumenta sua tolerância a ambientes agressivos com alto teor de sal e altas temperaturas, como fluidos de perfuração e deslocamento de petróleo.
A densidade dos líquidos iônicos é significativamente afetada pelo ânion, e a densidade diminui com o aumento das unidades da cadeia de carbono aniônica. A densidade da maioria dos líquidos iônicos é maior que a da água, geralmente na faixa de 1,0–1,6 g/cm3.
A viscosidade dos líquidos iônicos é determinada principalmente por uma combinação de forças de van der Waals, ligações de hidrogênio e interações de forças de Coulomb. Quanto mais longa for a cadeia alquílica catiônica ou maior for o volume do ânion, maior será a viscosidade. À medida que a temperatura aumenta, a viscosidade diminui. A faixa de viscosidade do líquido iônico à temperatura ambiente é grande, de 10 a 10.000 mPa s. Assim, diferentes líquidos iônicos podem modular diferentes propriedades reológicas dos fluidos de perfuração.
Nossa fábrica
Com décadas de experiência na fabricação e comercialização de produtos químicos de alta-qualidade, a Gnee Chemical Company fornece produtos químicos orgânicos, bioquímicos, intermediários farmacêuticos e muito mais. A Gnee Chemical possui uma força de trabalho qualificada em pesquisa e desenvolvimento. Nossa equipe de mais de 200 pessoas é responsável pelos testes de qualidade, controle de produção e serviço pós{4}}venda como um serviço-único. Fornecemos soluções de P&D e produção para nossos clientes globais. Aderimos ao princípio de "Qualidade em primeiro lugar" e obtivemos a certificação ISO 9001. Também criamos um centro de testes dedicado para implementar padrões rigorosos de controle de qualidade em todas as fases do processo de produção. Os inspetores de qualidade monitoram de perto o processo de produção de cada produto para garantir a qualidade dos produtos químicos finais.
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