离子液体溶解焓的测定方法

来源：中国科学杂志社

辽宁大学化学院臧树良课题组选择5种酸性离子液体N-烷基吡啶硫酸氢盐[CnPy][HSO4](n=2, 3, 4, 5, 6)为研究对象，测定它们在不同浓度的的溶解焓，并进一步得到了无限稀释摩尔溶解热和相应的Pitzer参数。

离子液体被称为21世纪环境友好溶剂, 目前已成为多学科交叉的、最活跃的前沿研究课题之一。离子液体热力学数据是离子液体工业化的重要参数, 也是工艺设计的依据, 但是这些基础数据的缺乏, 已限制了离子液体工业化的应用。

近年来, 酸性离子液体被广泛地应用于精准催化、汽柴油脱硫、天然产物萃取等诸多领域, 是离子液体中应用较为广泛的一个种类。另外, 相对传统的硫酸-硫脲体系, 以[Bmim]HSO4为代表的硫酸盐类离子液体作为一种新型浸出溶剂, 可高效地从伴生银矿或者银作为主要有价金属的矿物原料中提取银, 解决当前金属提取分离中存在的环境污染严重的问题, 但是在工程应用中, 大量的基础热力学性质参数仍存在空白, 导致工程设计捉襟见肘, 尤其是硫酸盐类离子液体, 应用广泛、成本低廉, 但其在溶解过程中的热效应却较少被报道。

为了测定硫酸类离子液体的溶解效应, 近期辽宁大学化学院臧树良课题组选择5种酸性离子液体N-烷基吡啶硫酸氢盐[CnPy][HSO4](n=2, 3, 4, 5, 6)为研究对象, 首先进行合成并利用核磁共振氢谱(1H NMR)对其结构进行表征。然后, 利用标准物质KCl标定过的SRC100型量热计, 测定5种酸性离子液体[CnPy][HSO4](n=2, 3, 4, 5, 6)在不同浓度的的溶解焓, 将测定的数据进行Pitzer方程拟合,得到了5种离子液体[CnPy][HSO4](n=2, 3, 4, 5, 6)的无限稀释摩尔溶解热和相应的Pitzer参数。

该研究结果可以实现预测和推算该类离子液体其他同系物的溶解焓数值, 可扩大已合成或未合成的相关离子液体的热力学数据范围, 为工业实践提供理论导向。相关论文近期在线发表于《中国科学：化学》。

胡之楠,  巩璐,  颜强,  范秀婷,  臧树良. 离子液体[CnPy][HSO4](n=2, 3, 4, 5, 6)的溶解焓研究.中国科学:化学, 2019, DOI: 10.1360/N032018-00225