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参考文献 小5宋体
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离子液体在水,乙醇及其混合物中的
电导率测定
陈新爱1*,徐志南2,范 梅1,岑沛霖2
(1浙江大学生命科学学院,浙江 杭州 310029,2 浙江大学生物工程研究所,浙江 杭州 310027)
摘 要:用电导率仪测定了298.15K条件下多种离子液体,即1--3-乙基咪唑溴([Emim]Br),1--3-丁基咪唑溴([Bmim]Br),1--3-丁基咪唑氯([Bmim]Cl),1--3-丁基咪唑氟硼酸盐([Bmim][BF4]),1--3-咪唑磷酸二甲酯([Mmim][DMP]),1--3-乙基咪唑磷酸二乙酯([Emim][DEP]),1--3-丁基咪唑磷酸二丁酯([Bmim][DBP])以及醋酸钾(KAc)在水,乙醇及其混合溶剂中的电导率数据.结果表明,室温离子液体的电导率顺序为:[Bmim][BF4]>,[Mmim][DMP]>, [Emim][DEP]>, [Bmim][DBP],该顺序与离子液体的黏度成反比.离子液体在水中的电导率的次序大致为[Emim]Br>,[Bmim]Cl( [Bmim]Br([Bmim][BF4]>,[Mmim][DMP]>,[Emim][DEP]>, [Bmim][DBP].离子液体在水中的电导率高于在乙醇中的电导率,且电导率随浓度的增加均先升高后降低.与醋酸钾相比,溶剂变化对离子液体电导率的影响要小得多.离子液体[Mmim][DMP]和[Emim][DEP]能显着提高乙醇水溶液中乙醇的相对挥发度,且盐析作用[Mmim][DMP]>, [Emim][DEP],这与在混合溶剂中电导率的大小次序是一致的.
关 键 词 :离子液体,电导率,水,乙醇
引言
离子液体是完全由离子组成的液体,也称为低温(<,100℃)熔融盐[12], 具有导电性高,不挥发,不易燃,并且对许多无机盐和有机物具有良好的溶解能力等特性.不仅可以作为绿色溶剂及环境友好催化剂,广泛应用于各种有机催化反应体系,而且在分离方面也具有诱人的发展前景,例如利用离子液体的盐效应进行共沸体系的加盐萃取精馏[3],利用离子液体做萃取剂等[4].离子液体对汽液平衡盐效应的影响程度[6]以及用于电化学过程的潜力都与其"离子"特性有关.而"离子"性质的大小与离子液体的自电离度,在溶剂中的电离度以及离子的溶剂化能力密切相关.因此,测定含离子液体溶液的电导率性质具有重要的理论意义和实际价值.1.1 实验原料,仪器
1.1.1 实验原料 N-咪唑,氯丁烷,溴代正丁烷,溴乙烷,磷酸三甲酯,磷酸三乙酯,磷酸三丁酯,NaBF4,HBF4(40wt%),丙酮,无水乙醇,无水,乙酸乙酯均为分析纯.
实验仪器 NDJ-1旋转粘度计(上海地学仪器研究所),R-201型旋转蒸发仪,DF-101型恒温加热磁力搅拌器,SHZ-D(III)循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂),EC215数字电导率仪(北京哈纳科仪科技有限公司).
20376004)
第一作者:男,1982年生,硕士生
*通讯联系人E-mail:Licx@mail.buct.edu.
2结果与讨论
2.1
由图1和图2可见,不论在水还是乙醇溶剂中,离子液体的电导率均先随离子液体浓度的增加而升高,在某浓度下达到极大值,之后又随浓度的增大而降低.水和乙醇溶剂的电导率极低,但其介电常数较高,从而为离子液体的电离提供了良好的环境.在低浓度区域,液体的黏度很低,而且随着离子液体浓度的增加,离子浓度逐渐升高,致使电导率逐渐升高
○-[Bmim][BF4] ●-[Mmim][DMP] □-[Emim][DEP] -[Bmim][DBP]
图1 298.15K下室温离子液体水溶液的电导率与浓度的关系
参考文献
[1] 何鸣元, 戴立益. 离子液体与绿色化学[J]. 化学教学, 2002, 6: 1-3
[2] 李汝雄. 绿色溶剂-离子液体的合成与应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004
[3] Zakariya R. A., Zhao Jing, Li Chun-Xi. Determination of Vapor Pressures for Binary and Ternary Mixtures Containing Ionic Liquid 1-propyl-3-methylimidazolium Bromide[J]. Chinese J of Chemical Engineering, 2005, 16(6):791-795
[4] 张景涛, 朴香兰, 朱慎林. 离子液体及其在萃取中的应用研究进展[J]. 化工进展, 2001, 12: 16-19
[5] Wu C T, Kenh N M. Liquid-Liquid Equilibria of Room-Temperature Ionic Liquids and Butan-1-ol[J]. J Chem Eng Data, 2003, 48: 486-491
[6] ZHAO Jing, DONG Cong-Cong, LI Chun-Xi, et al. Isobaric Vapor-Liquid Equilibria for Ethanol-Water System Containing Different Ionic Liquids at Atmospheric Pressure[J]. Fluid Phase Equilibria, 2006,42:352-356
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