» Ciecze jonowe jako związki wielofunkcyjne
|
|
JULIUSZ PERNAK 
Przedmiotem publikacji są ciecze jonowe,
związki intensywnie badane w ostatnich latach
zarówno przez zespoły akademickie, jak
i przemysłowe. Poruszone zostały najważniejsze
zagadnienia, od definicji do zastosowania
cieczy jonowych. Skoncentrowano się na ich
właściwościach fizykochemicznych, biologicznych
i potencjalnych aplikacjach. Dokonano
promocji nowych cieczy jonowych opracowanych
na zlecenie firmy Ciech. Ciecze te otwierają
nową olbrzymią grupę herbicydowych cieczy
jonowych.
A review, with 43 refs., of properties and uses of ionic
liqs. In particular, their uses as solvents and biolog. active
agents were taken into consideration.
Ciecze jonowe to związki chemiczne zbudowane z kationu i anionu,
o temperaturze topnienia poniżej temperatury wrzenia wody. Kation cieczy
jonowej jest organiczny, a anion może być organiczny lub nieorganiczny.
Taka ogólna definicja powoduje, że kombinacji kation/anion może być
bardzo dużo, szacuje się, że na poziomie 1018. W Chemical Abstracts
stosowanym słowem kluczowym tej olbrzymiej grupy związków chemicznych
jest ionic liquids. Przyjmuje się, że pierwszą ciecz jonową otrzymał
P. Walden1) w 1914 r. w wyniku reakcji etyloaminy ze stężonym kwasem
azotowym(V). Dopiero w 1948 r. ukazały się 3 patenty amerykańskie2) opisujące
syntezę pierwszych cieczy jonowych z anionem chloroglinianowym
w reakcji bromku 1-etylopirydyniowego z trichlorkiem glinu. Pionierskie
prace nad zastosowaniem chloroglinianów jako elektrolitu w bateriach
rozpoczął w 1963 r. major dr L.A. King w Air Force Academy w USA.
W literaturze opublikowano jedynie prace o charakterze podstawowym3).
Trichlorek glinu z chlorkiem 3-alkilo-1-metyloimidazoliowym
tworzy ciecz jonową. Szokującym faktem, nawet dla doświadczonego
chemika-syntetyka, jest sytuacja, gdy podczas kontaktu dwóch
ciał stałych w temperaturze otoczenia powstaje ciecz i dodatkowo
wydziela się ciepło. Jeżeli stosunek molowy AlCl3 do chlorku imidazoliowego
jest mniejszy[...]
więcej»
w zeszycie
PRZEMYSŁ CHEMICZNY 2010/11
|
|
|
» WYNALAZCZYNI 2011 - Kandydatka
|
|
Dawno temu w szkole pokochała chemię
dzięki licealnej pani profesor. W domu
też było dużo chemii - ojciec pracował
w Instytucie Przemysłu Fermentacyjnego
i opowiadał o warzeniu piwa, po wujku,
pracowniku Zakładów Norblina, odziedziczyła
francuskie książki chemiczne sprzed
wieku. Wybór studiów chemicznych na
Politechnice Warszawskiej nie był przypadkiem.
Dzisiaj zajmuje się amoniowymi cieczami
jonowymi.
Wynalazek życia to nowe ciecze jonowe
o działaniu biobójczym.
Ciecze jonowe, po raz pierwszy uzyskane
w 1914 r., to bardzo modne dzisiaj
związki o zaskakująco różnorodnych zastosowaniach.
Składają się z organicznego
kationu i anionu, który może być zarówno
organiczny, jak i nieorganiczny.
Są niepalne, stabilne chemicznie, elektrochemicznie
i termicznie, nie rozkładają
się w wysokich temperaturach, są dobrymi
przewodnikami. Mogą się w nich rozpuszczać
związki organiczne i nieor[...]
więcej»
w zeszycie
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA 2011/16-17
|
|
|
» Rozpuszczalniki przyszłości ciecze jonowe i płyny nadkrytyczne
|
|
Ewa Majewska Ewa Białecka-Florjańczyk
Ciecze jonowe i płyny nadkrytyczne są obecnie zaliczane do nowej
klasy rozpuszczalników (tzw. neoteric solvents) o niespotykanych
dotychczas właściwościach. Często są nazywane rozpuszczalnikami
XXI w., ponieważ umożliwiają opracowanie czystych i bardziej
przyjaznych środowisku naturalnemu technologii chemicznych.
W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie zieloną chemią, czyli
chemią przyjazną środowisku. Zielona chemia dotyczy nowego
podejścia do zagadnienia syntezy, przeróbki i wykorzystania
związków chemicznych, co ma na celu zmniejszenie zagrożenia
dla środowiska i zdrowia człowieka.
Założenia zielonej chemii odnoszą się także do przemysłu
spożywczego. Jego rozwój jest związany z wieloma
trudnymi do rozwiązania zagadnieniami dotyczącymi
m.in. zaspokojenia potrzeb surowcowych oraz zużycia
substancji pomocniczych (rozpuszczalników, katalizatorów,
związków syntetycznych), a także rosnącej wraz z wielkością
produkcji ilością odpadów i produktów ubocznych. Duży nacisk
kładzie się obecnie na zastąpienie procesów - głównie ekstrakcji
- z udziałem tradycyjnych rozpuszczalników technologiami bez
ich udziału lub wykorzystującymi płyny w stanie nadkrytycznym
oraz ciecze jonowe [6].
PŁYNY NADKRYTYCZNE
Stan nadkrytyczny jest specyficznym stanem materii,
w którym gaz i ciecz mają identyczne właściwości. Występuje
wtedy, gdy temperatura i ciśnienie przekroczą
określoną wartość krytyczną charakterystyczną dla danej
substancji (tabela). Stan nadkrytyczny łączy niską lepkość
i łatwość penetracji typową dla gazów z charakterystyczną
dla cieczy możliwością rozpuszczania substancji stałych.
Dzięki zdolnościom rozpuszczającym, płyny (gazy)
w stanie nadkrytycznym są wykorzystywane przede
wszystkim do ekstrakcji (supercritical fluid extraction)
[10], ale mogą również pełnić funkcję środowiska reakcyjnego
[4]. W przypadku ekstrakcji gazami w stanie nadkrytycznym
proces prowadzi się w warunkach ciśnienia
i temperatury wyższych od parametrów kr[...]
więcej»
w zeszycie
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY 2011/4
|
|
|
» VII Sympozjum "Czwartorzędowe sole amoniowe i obszary ich zastosowania w gospodarce"
|
|
|
W dniach 1-2 lipca 2010 r. w Poznaniu,
w sali konferencyjnej Instytutu Ochrony
Roślin odbyło się VII Sympozjum
"Czwartorzędowe sole amoniowe i obszary
ich zastosowania w gospodarce" zorganizowane
przez Instytut Technologii Drewna,
Wydział Technologii Chemicznej Politechniki
Poznańskiej, Instytut Chemii Przemysłowej
im. prof. Ignacego Mościckiego i Instytut
Ochrony Roślin. W Sympozjum wzięło
udział ok. 120 osób z wyższych uczelni
technicznych, instytutów naukowo-badawczych
oraz z przemysłu. Patronat honorowy
nad Sympozjum sprawowali Wicepremier
i Minister Gospodarki, Waldemar Pawlak
oraz Minister Nauki i Szkolnictwa
Wyższego, prof. Barbara Kudrycka.
Komitetowi Naukowemu Sympozjum
przewodniczył prof. dr hab. inż. Juliusz
Pernak, a Komitetowi Organizacyjnemu
doc. dr Władysław Strykowski. Sekretarzem
Komitetu Naukowego była dr inż. Katarzyna
Materna. Otwarcia Sympozjum dokonali
Panowie prof. Juliusz Pernak i doc. dr
Władysław Strykowski, dyrektor Instytutu
Technologii Drewna. Doc. W. Strykowski
przeczytał adresy kierowane do uczestników
Sympozjum od Wicepremiera W. Pawlaka,
Minister B. Kurdyckiej i Prezydenta
Miasta Poznania, Ryszarda Grobelnego.
Uczestników Sympozjum powitał również
prof. dr hab. Marek Mrówczyński, dyrektor
Instytutu Ochrony Roślin. Pierwszy referat
plenarny przedstawił Pan prof. J. Pernak,
który opisał ciecze jonowe jako związki
wielofunkcyjne (pełny tekst Przem. Chem.
2010, 89, 1499). Pierwsze związki typu soli
amoniowych zsyntetyzował Menschutkin
w 1890 r. Ich liczba może teoretycznie
wynieść 1018. Prelegent przedstawił historię
cieczy jonowych, polski wkład naukowy
w ich rozwój i badania (prof. Mieczysław
Mąkosza i współpracownicy), oraz znane
zastosowania cieczy jonowych. Ładunki
dodatnie w cząsteczkach cieczy jonowych
lokują się na atomach azotu, a ujemne głównie
na atomach azotu i tlenu. Ciecze jonowe
mają szerokie zastosowania w syntezie chemicznej,
jako rozpuszczalniki pozwalające
uzys[...]
więcej»
w zeszycie
PRZEMYSŁ CHEMICZNY 2010/11
|
|
|
|
|
|
» Właściwości i zastosowanie cieczy jonowych w syntezie nieorganicznych nanomateriałów
|
|
Krystyna Marczewska -Boczkowska
Budowa , właściwości i synteza cieczy
jonowych.
Ciecz jonowa to substancja ciekła, składająca się z jonów. W ogólnym
sensie cieczami jonowymi są stopione sole nieorganiczne, ale
sole te topią się w wysokiej temperaturze, np. chlorek sodu w temperaturze
800°C. Znane są sole, które topią się w temperaturze niższej
niż 100°C. Są to związki organiczne złożone zazwyczaj z dużego
i niesymetrycznego, heteroorganicznego kationu (np. kation
1-alkilo-3-metyloimidazoliowy, N-alkilopirydyniowy, tetraalkilofosfoniowy,
tetraalkiloamoniowy) i prostego lub złożonego, nieorganicznego
lub organicznego anionu (np. Cl-, BF4
-, PF6
-, CF3SO3
-,
(CF3SO2)2N-, N(CN)2
-). Szczególną grupę stanowią sole, które topią
się w temperaturze niższej niż pokojowa (25°C), nazywane są one
"niskotemperaturowymi cieczami jonowymi" (RTIL - room-temperature
ionic liquids).
Historię cieczy jonowych oraz ich właściwości fizykochemiczne
i możliwości zastosowań omawiają liczne opracowania zbiorowe
i prace przeglądowe, także w języku polskim [1÷13].
W dalszej części artykułu omówiono w skrócie te właściwości
cieczy jonowych, które warunkują ich zastosowanie w technice. Są
to: właściwości termiczne, właściwości reologiczne, zwilżalność,
właściwości elektryczne i elektrochemiczne oraz problemy toksyczności
i recyklingu.
Ciecze jonowe nazywane są często projektowanymi rozpuszczalnikami,
ponieważ ich właściwości fizykochemiczne zależą
w dużym stopniu od budowy kationu i rodzaju anionu. Można nimi
łatwo sterować odpowiednio "konstruując" ciecz jonową do danego
zastosowania. Dodatkowo właściwości cieczy jonowych można
modyfikować przez wzajemne mieszanie lub mieszanie z konwencjonalnymi
rozpuszczalnikami [14, 15].
Ciecze jonowe charakteryzuje szeroki (często powyżej 300°C)
zakres temperatury występowania w stanie ciekłym. Stan ciekły
w temperaturze pokojowej ciecze jonowe zawdzięczają stosunkowo
niskiej energii sieciowej, w związku z wysokim stopniem
asymetrii tworzący[...]
więcej»
w zeszycie
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/6
|
|
|
» Wpływ cieczy jonowych na proces sieciowania kauczuku metylowinylosilikonowego
|
|
Anna Strąkowska Marian Zaborski
Przedstawiono wyniki prób wykorzystania cieczy
jonowych jako przyspieszaczy procesu sieciowania
kauczuku metylowinylosilikonowego. Jako
cieczy jonowych użyto heksafluorofosforanów
alkiloimidazoliowych. Opisano wyniki badań właściwości
reometycznych mieszanek kauczukowych.
Przedstawiono wpływ cieczy jonowych na
gęstość usieciowania oraz zbadano ich wpływ na
zmiany wytrzymałości na rozciąganie wywołane
starzeniem termicznym oraz działaniem promieniowania
UV. Badania wykazały, że ciecze jonowe
mogą odgrywać rolę przyspieszaczy procesu sieciowania
kompozytów silikonowych. Dodatkowo
pod wpływem czynników zewnętrznych (podwyższona
temperatura, promieniowanie ultrafioletowe)
wulkanizaty przejawiały tendencje do
degradacji. Współczynnik starzenia, obliczony na
podstawie pomiarów mechanicznych, wyraźnie
wskazuje na zmniejszenie stabilizacji kompozytów
elastomerowych otrzymanych z udziałem
cieczy jonowych.
Four ionic liqs. of general formula I
(X = Et, Bu, Me(CH2)5 or Me, Y = Me, Me, Me or Me(CH2)7,
resp.) were added to SiO2-filled methylvinylsilicone rubber
(3 parts per 100 parts rubber) to accelerate its vulcanization
with (PhMe2CO)2. The vulcanization time was
reduced from 30 min down to 6 min. The rubber vulcanizates
showed improved mech. properties but deteriorated
degrdn. resistance during UV and heat ageing.
Elastomery silikonowe są bardziej podatne na sieciowanie dzięki
obecności podwójnych wiązań, a uzyskana z nich guma charakteryzuje
się najlepszą odpornością na ściskanie i dużą elastycznością. Szczególną
zaletą stosowania wulkanizatów silikonowych jest ich odporność na
wysokie i niskie temperatury. Wykazują one również dobre właściwości
dielektryczne, niewielkie odkształcenia trwałe przy ściskaniu oraz
bardzo dobrą odporność na tlen, promieniowanie UV i starzenie ozonowe.
W stosunku do innych elastomerów w temperaturze pokojowej
charakteryzują się większą przepuszczalnością gazów i są niepalne1—3).
Produkty z ka[...]
więcej»
w zeszycie
PRZEMYSŁ CHEMICZNY 2011/5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Strona 1
Następna strona »
|
Twój Profil
Twój koszyk
