离子液体在分析化学中的应用分析与发展研究
2017-12-31王珂
【摘 要】随着科学的进步和发展,我国的科技研究成果也越来越成功,离子液体作为一种新型的“绿色溶剂”,其应用与发展受到了广泛的关注。离子液体具有低熔点、良好的离子导电性等特点,是化学中的一种新型的功能材料。目前离子液体被应用在各个化学领域,包括色谱体系、电化学、光谱与质谱等方面。本文将简要离子液体在分析化学中的应用和发展前景。
【关键词】离子液体 应用分析 发展趋势
离子液体一般是指在室温下的由阴阳离子组成的一种有机液体,可以根据阴、阳离子的结构而改变性能,离子液体中的阳离子可以调节其密度,所以被应用在化学各个需要的领域,因为其在一定程度上可以实现人为设计。而且阳离子还对离子液体的熔点有一定得影响,离子液体一般可以分为AlCl3型和非AlCl3型离子液体以及其他特殊的离子液体,是由特定的有机阳离子和体积小于阳离子的无机\有机阴离子构成,具有低蒸汽压、不可燃、导电率高、液体状态温度范围广等特点;对有机物、无机物都有良好的溶解性,所以离子液体可以在一定程度上可以使其变为其他特殊的液体。
1.离子液体的发展
随着科学技术的发展,越来越多的学者和专家对离子液体的研究产生了浓郁的兴趣,但是我国对于其进行深一步的研究还有很多的限制,因为我国的科学技术水平同国际水平仍然有一定的差距,所以导致对离子液体的研究还不够全面和深入。所以我们还需要投入更多的时间和精力去掌握更多有关于离子液体的相关研究,积极的进行科技创新和研究工作,突破目前的传统研究状态,为以后离子液体的研究工作打下坚实的基础。由于离子液体的自身特点,离子液体的发展前景还很不错,它可以在化学领域甚至是工业领域发挥很好的作用,促进相关工作的发展。
2.化学中的离子液体的应用
2.1 萃取分离中的应用
离子液体特有的溶解能力具有选择性,对一些有机溶剂并不互溶,对无极和有机材料都是选择性溶解,由于其溶解能力强,所以可以通过提供非水的极性调节,从而使其在萃取中包括液液萃取,液固萃取等多种条件下可以广泛的应用,在萃取領域也具有很大的优势。离子液体和超临界二氧化碳萃取,实现了产品的分离和溶剂的收回过程,所以超临界二氧化碳和离子液体体系在萃取的应用也有很好的前景。其次离子液体的良好溶解性对无机物和有机物等不同的物质都适用,所以在萃取分离的应用中有很大的优点,克服了传统的溶剂萃取的缺点。但是离子液体在萃取分离的时候部分阴阳离子溶于水会造成一定的损失。
2.2 色谱体系中的应用
由于离子液体的粘度高、热稳定性高、低蒸汽压和对色谱良好的润湿性,所以离子液体对于色谱有很好的固定相。有专家证明离子液体的固定相具有双重性质,一种是对于含有质子的物质,离子液体的行为类似极性固定相,保留时间长;而对于非极性的物质比如烃类,离子液体表现为非极性固定相,保留的时间短,保留因子小,但是这种固定相的选择性较好。离子液体的不同的阴离子也可能会影响固定相的选择。
而离子液体在液相的色谱中就表现为流动相,但也可以作为固定相或者是流动相改性剂。其中有学者研究发现了具有不同烷基碳链的阳离子和不同阴离子的离子液体对于生物碱的影响,有效地解决和改善可碱类化合物分离的现象。但是离子液体的粘度过大,对紫外线会产生一定的吸收作用,可能会影响流动的效果和限制紫外线检测器的使用。
2.3 电化学中的应用
离子液体具有导电率高的特点,同时加上其电化学窗口宽,挥发性小,溶解性好,所以在电化学领域的应用有很大的优点,在电化学的很多方面都有发展的前景。其中在电分析化学中离子液体不仅仅可以当作溶剂,还可以支持电解质。有学者研究发现离子液体对氯化血红素的氧化还原反应会产生一定的影响。其次离子液体还具有很强的溶解能力所以也可以用于各种气体传感器的制备,比如说氧气、二氧化碳等等。离子液体的较高导电性和溶解性所以在电化学领域表现很强的导电效率。但是不足的是离子液体在电极表面存在的界面会产生电流,这种类型的充电电流会使在测定时有着很强的电流背景作用。
2.4 质谱中的应用
由于离子液体容易和分析物溶解形成溶液,所以离子液体也可以用作解析电离飞行的时间质谱,充当一种基质材料。这种离子基质的较高的耐高重复性和吸附作用,并能够自热,所以使得激光对同一位置的基质离子进行数百次发射后,信号也毫无损耗。
2.5 毛细管电泳中的应用
通过研究证明,离子液体在毛细管的应用也有很大的作用。离子液体的导电性很高,所以对毛细管的分离有很大的作用。可以在使用毛细管的电泳中运用无机离子进行分离,产生催化作用,加速分离。
3.总结
离子液体在分析化学的应用中有着很好的前景,离子液体具有的独特性质对分析电化学有很大的作用。所以我们应该加大对离子液体在化学中的应用的研究,让离子液体在化学应用中发挥更大的作用。
参考文献
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