什麽是離子液體:全部由離子組成的液體。
離子液體(或稱離子性液體)是指全部由離子組成的液體,如高溫下的KCI,KOH呈液體狀態,此時它們就是離子液體。在室溫或室溫附近溫度下呈液態的自由離子構成的物質,稱為室溫離子液體。
室溫熔融鹽(室溫離子液體常伴有氫鍵的存在,定義為室溫熔融鹽有點勉強)、有機離子液體等,尚無統壹的名稱,但傾向於簡稱離子液體。在離子化合物中,陰陽離子之間的作用力為庫侖力,其大小與陰陽離子的電荷數量及半徑有關。
離子半徑越大,它們之間的作用力越小,這種離子化合物的熔點就越低。某些離子化合物的陰陽離子體積很大,結構松散,導致它們之間的作用力較低,以至於熔點接近室溫。
歷史背景:
離子液體的歷史可以追溯到1914年,當時Walden報道了(EtNH2)+HNO3-的合成(熔點12℃)。這種物質由濃硝酸和乙胺反應制得,但是,由於其在空氣中很不穩定而極易發生爆炸,它的發現在當時並沒有引起人們的興趣,這是最早的離子液體。
壹般而言,離子化合物熔解成液體需要很高的溫度才能克服離子鍵的束縛,這時的狀態叫做“熔鹽”。離子化合物中的離子鍵隨著陽離子半徑增大而變弱,熔點也隨之下降。
對於絕大多數的物質而言混合物的熔點低於純物質的熔點。例如NaCl的熔點為803℃,而50%LICI-50%AICl3(摩爾分數)組成的混合體系的熔點只有144℃。
如果再通過進壹步增大陽離子或陰離子的體積和結構的不對稱性,削弱陰陽離子間的作用力,就可以得到室溫條件下的液體離子化合物。根據這樣的原理,1951年F.H.Hurley和T.P.Wiler首次合成了在環境溫度下是液體狀態的離子液體。