Ayırma İşlemleri Bağlamında İyonik Sıvılar – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri
Ayırma İşlemleri Bağlamında İyonik Sıvılar
Özet İyonik sıvıların (çevre sıcaklığında veya buna yakın sıcaklıkta sıvı olan tuzlar) benzersiz özellikleri, bileşiklerin çok bileşenli besleme akışlarından veya besleme stoklarından ayrılmasını gerçekleştirmek için gelişmiş süreçlerin geliştirilmesinde yeni ufuklar açmaktadır.
İyonik sıvıların kullanılması, en son teknolojilerin performansındaki gelişmeleri kolaylaştırabilir ve aynı zamanda, çıkar ayrımlarına yol açan yeni teknolojik stratejilerin geliştirilmesinin temelini oluşturabilir. İyonik sıvıların ayırma işlemlerinde potansiyel kullanımı, belirli bir işlem birimini dışlamaz; Aslında, birkaçı hem endüstriyel hem de analitik seviyelerde iyonik sıvılardan yararlanabilir.
Ayrılık süreçlerinin gelişimi insanlığın ilk uygarlıklarına kadar uzanmaktadır. Diğer örneklerin yanı sıra, cevherlerden metalleri veya bitkilerden farklı değerli bileşikleri (aromalar, boyalar) çıkarmayı başardılar; deniz suyunun buharlaştırılmasıyla tuz elde etmek; veya damıtma yoluyla likör elde etmek içindir.
Tarihin evrimi ile birlikte, ayırma teknikleri mükemmelleştirildi, genişletildi ve endüstrileşti. Günümüzde, ayırma işlemleri neredeyse tüm endüstriyel süreçlerin bazı veya birçok aşamasında mevcuttur. Örneğin, petrol veya biyokütle gibi, doğanın bize karmaşık çok bileşenli matrisler biçiminde sunduğu çoğu temel hammadde fraksiyonlarından verimli bir şekilde yararlanmada temel bir rol oynayabilirler.
Ayrıca tipik olarak, reaksiyona girmemiş maddeleri reaksiyon birimlerine geri dönüştürmek, gerekli saflaştırma derecesine sahip ürünler elde etmek veya çevreye boşaltılmadan önce artık akımlardan kirleticileri çıkarmak için gereklidir.
Hedeflenen bir ayırma gerçekleştirmek için, seçilen birim işlemi enerji veya yardımcı maddeler veya malzemelerin kullanımını içerecektir. Bu bağlamda, 1990’ların sonlarından bu yana iyonik sıvıların ortaya çıkması, ayırma işlemlerinin mevcut son teknoloji ürünü iyileştirme olasılıklarını artırmıştır. Alanda yıllarca süren aktif araştırmalardan sonra, bu çalışma, iyonik sıvıların katılımıyla ayırma süreçleri alanında bugüne kadar kaydedilen ilerlemelere geniş bir perspektif sağlamayı ve bu bağlamda yakın geleceğe yönelik beklentilerin bir tahminini sağlamayı amaçlamaktadır.
Kovalent bağ
İyonik bağ kuvveti
Kovalent bağ Özellikleri
Kovalent bağ iyonik bağ Özellikleri
Kovalent bağ nedir
İyonik bileşikler Özellikleri
İyonik bağ
İyonik karakter
İyonik Sıvılar ve Eşsiz Özellikleri
Sözcüksel bir bakış açısıyla, iyonik bir sıvı, klasik, yüksek sıcaklıkta erimiş tuzlar dahil olmak üzere, iyonlardan oluşan ve sıvı halde bulunan herhangi bir madde olacaktır. Bununla birlikte, iyonik sıvı terimi daha spesifik olarak düşük erime veya cama geçiş sıcaklıklarına sahip tuzları ifade etmeye başlamıştır, tipik olarak (ve keyfi olarak) 100 IC’lik bir işaret göz önüne alınır.
Bir tuzun çok düşük sıcaklıklarda sıvı olması için, onun kurucu iyonlarından en az birinin büyük ve düşük derecede simetriye sahip olması gerekir. Bu faktörler, paketlemeyi bozma ve tuzun kristal formunun örgü enerjisini azaltma, dolayısıyla erime sıcaklığını düşürme eğilimindedir.
İyonik sıvının mevcut tanımını karşılayan maddeler yüzyılı aşkın süredir bilinmektedir. Bununla birlikte, modern iyonik sıvı çağının, elektrokimyasal uygulamalarda kullanımları için mümkün olan en düşük sıcaklıklarda erimiş tuzları elde etmeyi ve sona erdirmeyi amaçlayan, yirminci yüzyılın ikinci yarısında bir dizi araştırma programında başlangıcı olduğu söylenebilir.
Bu aşamada geliştirilen iyonik sıvıların bir dezavantajı, onları nemden koruma gerekliliğinin yanı sıra birçok substratla reaksiyona girme eğilimleriydi. 1992’de hava ve suya dayanıklı iyonik sıvı raporu ile bir adım ileri gider.
Welton tarafından öngörüldüğü gibi, bu kullanım kolaylığı, alan hakkında uzman bilgisi olmayanların iyonik sıvılara yaklaşımını kolaylaştırdı ve böylece iyonik sıvı araştırmalarına katılan araştırmacılar topluluğunun muazzam bir genişlemesine neden oldu.
Diğer eşzamanlı faktörlerle birlikte, bu, yılda yayınlanan araştırma makalelerinin sayısıyla Şekil 1.1’de örneklendiği gibi, 1990’ların sonlarından bu yana akademi ve endüstride iyonik sıvılar üzerine araştırmaların gelişmesine yol açtı. İyonik sıvıların tarihinin daha derin bir tanımıyla ilgilenenler için, başka yerlerde daha ayrıntılı açıklamalar bulunabilir.
2010 yılına gelindiğinde, bilimsel literatürde 1500’den fazla iyonik sıvı bildirilmişti ve daha birçok katyon ve anyon kombinasyonunun iyonik sıvılara yol açtığı tahmin ediliyor.
Bu madde ailesinin çok sayıda üyesi göz önüne alındığında, tanımlarına dolaylı olarak dahil edilenler dışında, tüm iyonik sıvılara herhangi bir ortak özelliği genellemek zordur: iyonlardan oluştukları için iyonik iletkenlik sergilerler ve konvansiyon tarafından kararlaştırıldığı üzere 100 IC’nin altındaki bir sıcaklıkta sıvı.
Buna rağmen, pek çok iyonik sıvı sıklıkla, son derece düşük buhar basıncı, iyi termal ve kimyasal stabilite, geniş sıvı aralığı, yanmazlık ve geniş bir bileşik yelpazesi için büyük çözme yeteneği dahil olmak üzere çekici bir dizi başka özellik sergileyecektir.
Bunlar, iyonik sıvıların daha güvenli ve daha çevre dostu işlemlerde potansiyel olarak daha iyi çözücüler olarak değerlendirilmesini öneren ilginç özelliklerdir.
İyonik sıvıların özelliklerinin, katyonların ve anyonların mantıklı kombinasyonu ve bunların kimyasal yapılarının uygun hale getirilmesiyle (örn., Alkil ikame edicilerin sayısı ve / veya uzunluğunun modifikasyonu ile) büyük ölçüde ayarlanabileceği eklenmelidir. Bu ayarlanabilirlik, yukarıda bahsedilen özellikler dizisi ile bağlantılı olarak, belirli bir uygulamanın gerektirdiği özelliklere uyacak şekilde bir iyonik sıvının “tasarlanması” olasılığını vurgulamak için tasarımcı çözücüler teriminin madeni paraya dönüştürülmesine yol açtı.
İyonik sıvıların özellikleri, onları yalnızca çözücü olarak kullanımları için değil, aynı zamanda çok çeşitli uygulamalarda alternatif roller için de çekici kılar. 2006 yılında Atlanta’daki 231. ACS Ulusal Toplantısında düzenlenen tematik bir sempozyum, zaten “İyonik Sıvılar: Artık Sadece Çözücüler Değil” başlığını taşıyordu.
Pilot veya ticari ölçekte (yaklaşık 2006 itibariyle) iyonik sıvıların endüstriyel uygulamalarının bir derlemesinde, Maase [12] iyonik sıvı için üç tür rol tanımlamıştır: proses kimyasalı (burada çözücü olarak klasik kullanım dahil), performans kimyasalı ve mühendislik sıvısı. Plechkova ve Seddon tarafından iyonik sıvıların endüstriyel uygulamaları üzerine neredeyse çağdaş bir incelemede listelenen uygulamaların analizinden de benzer bir sonuca varılabilir.
Son yıllarda iyonik sıvı araştırmalarındaki diğer ilginç gelişmeler, potansiyel uygulama portföyünü genişletmiştir. Bir örnek olarak, son zamanlarda aktif bir araştırma konusu olan iyonik sıvıların tasarımında (daha önce vurgulanan fiziksel ve kimyasal özelliklerin aksine) birincil itici olarak biyolojik bir özelliğin kullanılmasından söz etmek faydalı olabilir, örn. iyonik sıvıların farmasötik olarak uygulanması.
Şekil 1.1, mevcut yüzyılın başından bu yana iyonik sıvılara giderek artan bir ilgiye işaret etse de, son yıllarda, alanın büyüme hızının yavaşlamasının olası ilk işaretlerinin neler olabileceğini de göstermektedir (en azından, bir dizi araştırma yayınının bir alanı bir bütün olarak temsil edebileceği). İyonik sıvı alan, büyümenin S-eğrisinin üst kısmına ulaşıyor mu?
Anlaşılan şu anda bu soruyu cevaplamak için henüz çok erken ve daha iyi bir bakış açısı sağlamak için daha uzun yıllar gerekiyor. Hem bilimsel hem de endüstriyel düzeydeki son gelişmeler, gelecek için umut verici bir bakış açısı düşünmeye davet ediyor. Sonunda, iyonik sıvılar alanındaki müthiş büyüme hızını korumanın anahtarı, ilgili projelerin başarılı bir şekilde geliştirilmesi ve ardından pratik uygulamaya doğru ilerlemenin yanı sıra yeni ve çekici fikirlerin sürekli nesli olacaktır.
İyonik bağ İyonik bağ kuvveti İyonik bileşikler Özellikleri İyonik karakter Kovalent bağ Kovalent bağ iyonik bağ Özellikleri Kovalent bağ nedir Kovalent bağ Özellikleri