Keemiainstituut

Ioonsed vedelikud

Seda tüüpi vedelikud on viimastel aastakümnetel pälvinud keemikute väga suure tähelepanu.

Toatemperatuuril vedelad soolad koosnevad ainult ioonidest, on mittehüdraatsed aprotoonsed lahustid, millel on teatud kindla paigutusega anioonide ja katioonide kolmemõõtmeline võrgustik, mis määrab ka vedeliku viskoossuse ja sulamistäpi; neil praktiliselt puudub aururõhk ning üldjuhul on nad mitte-plahvatavad ning mitte-oksüdeerivad. Andmed nende toksilisuse kohta on veel puudulikud. Nende vedelike rakendust piirab paljudel juhtudel tundlikkus vee suhtes.

Mitmed omadused teevad ioonsed vedelikud võimalikeks kandidaatideks uutele tehnoloogilistele lahendustele, need

• on vedelas olekus laias temperatuurivahemikus (tüüpiliselt -40^oC kuni 200^oC , mõned ka 350^oC );
• segunevad mitmete orgaaniliste lahustitega;
• on võimelised lahustama orgaanilisi, anorgaanilisi ja metallorgaanilisi ühendeid;
• on suurepäraste elektriliste omadustega: suur juhtivus, lai elektrokeemiline potentsiaalide vahemik, madaltemperatuurne elektrolüüt.

Mitmed kloriidide baasil ioonsed vedelikud omavad Lewis'i alus-hape omadusi, mida saab kontrollida kahe komponendi vahekorra valikuga, mis teeb neist samaaegselt nii katalüsaatori kui ka reaktsiooni toimumiseks vajaliku keskkonna.

Ioonseid vedelikke on edukalt kasutatud ka analüütilises keemias. Nende vedelike unikaalseid omadusi on rakendatud massispektromeetrias, kus neid on võimalik kasutada nn MALDI maatriksitena (vajalik on homogeenne ja vaakumis mittelenduv, hästi UV kiirgust neelav aine). Kasutatakse ka vedelikkromatograafias ja kapillaarelektroforeesis puhvrite lisanditena.

Mihkel Koel
vmihkel[at]chemnet.ee

Vaata ka ettekanne: Dr Mihkel Koel: Ioonsed vedelikud ja analüütiline keemia - Slaidid, 09.10.2009 (pdf)