مایعات یونی رقیبی برای حلال‌های مولکولی

ظهور مایعات یونی یا نمک‌های مذاب در دمای پایین به عنوان حلال‌های طراح سبز با خواص فیزیکی-شیمیایی بسیار غیرمعمول و البته مطلوب، محدودیت‌های ذاتی حلال‌های مولکولی را به چالش کشید و به اوج خود رسید.

به گزارش خبرنگار ایمنا و براساس یادداشتی که حمیدرضا یوسفی، دکترای شیمی آلی در اختیار این رسانه قرار داد: مایعات یونی معمولاً ترکیباتی است که کاملاً از یون‌هایی با نقطه ذوب زیر ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد تشکیل شده است. نخستین مایعات یونی (اتیل آمونیوم نیترات) توسط «پل والدن» در سال ۱۹۱۴ گزارش شد، اما در آن زمان هرگز مشخص نبود که مایعات یونی پس از یک قرن به پدیده‌های علمی تبدیل می‌شود.

مایعات یونی به عنوان سیالاتی نوآورانه تنها در دو دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است و تعداد مقالات منتشر شده پیرامون آن به طور تصاعدی از تعدادی محدود در سال ۱۹۹۶ به بیش از پنج هزار مقاله در سال ۲۰۱۶ افزایش یافت که نرخ رشد آن از سایر حوزه‌های علمی فراتر است. این مسئله نشان می‌دهد تعداد بسیاری از محققان درگیر مطالعه این مواد هیجان‌انگیز هستند؛ اکنون نیز مطالعه‌ای چند رشته‌ای در این زمینه در رشته‌هایی از جمله شیمی، علم مواد، مهندسی شیمی و علوم محیطی در حال انجام است.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مایعات یونی درحال‌حاضر به طور گسترده‌ای شناخته شده است و غیرفرار، پایدار بودن در آب و هوا و غیر قابل اشتعال بودن از جمله ویژگی‌های آن‌ها است. همچنین برخی از مایعات یونی مشخصاً فرار، قابل اشتعال و ناپایدار است؛ این ویژگی‌ها به ترکیبات متعددی از کاتیون و آنیون‌ها نسبت داده می‌شود که با تعریف مایعات یونی مطابقت دارد و منجر به مجموعه متنوعی از رفتارها می‌شود.

مایعات یونی در بسیاری از فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی نسبت به حلال‌های فرار معمولی یا کاتالیزورها مطلوب‌تر باقی می‌ماند و اغلب خواص سبز و طراحی را تا حد مفیدی از خود نشان می‌دهد. ظهور مایعات یونی یا نمک‌های مذاب در دمای پایین به عنوان حلال‌های طراح سبز با خواص فیزیکی-شیمیایی بسیار غیرمعمول و البته مطلوب، محدودیت‌های ذاتی حلال‌های مولکولی را به چالش کشید و به اوج خود رسید.

نخستین گزارش از یک مایع یونی مفید به سال ۱۹۱۴ برمی‌گردد؛ اما سنتز نخستین مایع یونی باثبات در سال ۱۹۹۲ و در دسترس بودن آن‌ها به عنوان مواد شیمیایی تحقیقاتی در سال ۱۹۹۹ ارائه شد. تحقیقات پیرامون کاربردهای بالقوه مایعات یونی در سال‌های اخیر به قطب فعالی در زمینه تحقیقات تبدیل شده است.

درحال ‌حاضر مجلات و کارگاه‌های آموزشی به مایعات یونی اختصاص داده شده، اما به دلیل افزایش نگرانی درباره تأثیر بد فناوری‌های شیمیایی ناکارآمد و نا امن بر سلامت محیط و انسان، تمرکز تحقیقات در زمینه مایعات یونی به این سمت هدایت شده است.

بیشترین هزینه‌ها همراه با استفاده از حلال، انرژی و تولید پساب معمولاً در عملیات واحد جداسازی ایجاد می‌شود؛ زیرا این روند در صنایع شیمیایی و پتروشیمی مشهود است و در آن مخلوط‌های پیچیده پارافین‌، سکلو پارافین، الفین‌ها، مواد معطر و اکسیژن‌ها باید تحت تعداد کافی فرآیند یا مراحل جداسازی قرار بگیرند تا جریان محصول مورد نیاز را به‌دست آورد. روش‌های انتخابی برای فرآیندهای جداسازی صنعتی، متراکم با حلال یا افزایش دهنده حلال شامل تقطیر استخراجی، تقطیر آزوتروپیک و استخراج مایع است.

کد خبر 555945

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.