[Emim]Ac的密度和表面张力的研究.doc

  [Emim]Ac 的密度和表面张力的研究 马洁，倪邦庆，王海军** （江南大学化学与材料工程学院，无锡 江苏 214122） 5 10 15 20 摘要：本章在 273.15K~328.15K 的温度范围内，对空气不敏感的室温离子液体 1-乙基-3 甲 基咪唑醋酸盐（[Emim]Ac），利用密度计和表面张力仪测定了含有不同微量水的离子液体的 密度和表面张力以及纯离子液体[Emim]Ac 和表面张力，同时用 Glasser 理论讨论了离子液 体体积性质和表面性质。根据 Glasser 理论计算得到了离子液体的标准熵，表面熵，表面能， 从能量角度说明了离子液体在室温下为液态的原因。 关键词：离子液体；密度；表面张力；Glasser 理论 中图分类号：O645 Surface Tension and Density of Pure Ionic Liquids [Emim]Ac Ma Jie, Ni Bangqing, Wang Haijun (Chemical and material engineering college, Jiangnan University, JiangSu WuXi 214122) Abstract: In terms of standard addition method, the densities and surface tension of a new style ionic liquid [Emim]Ac(1-ethyl-3-methylimidazolium acetate) and the mixture with the different water content were measured at the temperature range of 288.15-328.15K(±0.1 K) under dry argon atmosphere, The properties of volume and surface tension for pure Emim]Ac were discussed in terms of the interstice model and Glasser’s theory. The thermal expansion coefficient, α, calculated by interstice model is in good agreement with literature. The results show that the interstice model of ionic liquid is reasonable. Keywords: ionic liquid; density; surface tension; Glasser theory 25 0 引言 室温离子液体作为绿色化溶剂，环境友好型反应介质及新型多功能材料在众多领域已成 为化学工作者关注的研究课题，2002 年 Holbrey[1]等人利用低成本工业原料合成了性能良好 的硫酸酯类 ILs(Ionic liquilds)，也证实了其良好的工业前景。作为一种新型绿色溶剂，其基 30 35 40 本物理化学数据相对缺乏，而且此类数据与离子液体的研究、开发设计是紧密相关的，所以 ILs 及其与重要的传统有机或无机溶剂(如水，短链醇类等)的二元或三元混合物的性质与理 论研究，受到科学家的重视与关注。在物理化学性质的基础数据中，密度是表述物质的特性 中的一种，它与构成物质粒子大小，聚集和排列方式以及粒子间相互作用力等均有着密切的 关系。除此之外，密度数值还是计算其他一些物理量的必要数据，如等比张容等，利用密度 数值还可以从一些经验方程估计其他物理性质如表面张力等。本章在 273.15K~328.15K 的温 度范围内，对空气不敏感的室温 ILs [Emim]Ac，利用密度计和表面张力仪测定了含有不同 微量水的离子液体的密度和表面张力以及纯离子液体[Emim]Ac 和表面张力，同时用 Glasser 理论[2]讨论了离子液体体积性质和表面性质。 1 离子液体的 Glasser 理论 Glasser 方程的特点是，利用热力学半径、摩尔体积或物质密度计算出物质的晶格能， 相应的水合热、水合熵及相变焓和相变熵等。其优点是即便不知道具体的分子结构信息，也 作者简介：马洁，(1985-)，女，硕士研究生，化学工程专业精细化学工程方向。 通信联系人：王海军，（1961-），教授，计算化学，精细化工。 E-mail: wanghj@jiangnan.edu.cn -1-   能预测新物质和未知物质的晶格能，从而确定该未知物质的热力学性质和分子稳定性，并且 具有很高的精确性。早在