离子液体在气相色谱中的应用论文_张鹏浩

离子液体在气相色谱中的应用论文_张鹏浩

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摘要:据资料表明,离子液体具有独特的物理和化学性质,所以在进行相关化学实验中经常将其作为研究的理想材料之一。在现如今的化学发展过程中,离子液体是研究人员十分注重的话题之一。根据其相关定义而言,所谓离子液体就是在接近是室温时的相关液体状态。据研究表明,离子液体的体积相对于普通的液体而言其体比较的大。而且其组成离子比较广,包含有机阳离子和无机阴离子。下文就向我们介绍了离子液体在气相色谱中的相关应用。

关键词:离子液体,溶剂,固定相,色谱分析

引言

离子液体是非分子绿色溶剂。其独特的物理和化学性质吸引了科学家的注意,并用于分析化学,电磁学和有机合成。它广泛用于萃取技术,色谱法和毛细管电泳中。对于色谱分析,用于分析样品的基质通常非常复杂,并且要测量的物质量非常小。因此,研发新的环保样品制备方法对于提高灵敏度至关重要。离子液体可以满足上述要求。本节概述了在开发液体应用的色谱中使用离子液体。还向我们介绍了离子液体的特性,气相色谱固定相的选择,以及离子液体在化学研究方面的相关应用,可以使我们更加的了解离子液体。

1、离子液体的特性

第一方面,熔点代表盐类物质的物理性质,并且是确定是否可以形成离子液体的重要指标。某些盐的熔点低的原因还不是很清楚,但是到目前为止,已经得出以下结论。首先,如果分子间力低,则熔点低。其次,由于晶体的积累和阳离子的分布,熔点降低。例如,在氯化物的情况下,熔点在不同的阳离子条件下是完全不同的。

第二方面,就粘度而言,粘度取决于范德华力形成氢键的强度和能力。根据实际研究表明,H3,H4和H5二烷基咪唑盐与阳离子形成强氢键。对于离子液体而言,不同的摩尔分数会产生一定的粘度差异,从而会直接影响到对于离子的研究。

第三方面,控制离子液体密度的最重要方法是适当调节阴离子,以使液体密度在一定范围内。同时,可以通过控制阳离子来提高离子液体的密度。离子液体具有许多独特的优势:(1)液态具有高达300°C的宽温度范围,(2)蒸气压非常低,不挥发,不易燃且毒性不大,(3)离子液体对于其他普通液体而言溶解度较好(4)离子液体具有良好的导电性,电化学窗口大,(5)合成简单,可通过改变其组成来控制其理化性质[1]。

2、气相色谱固定相的选择

当前,气相色谱法主要基于毛细管气相色谱法的慢相。高选择性和高性能气相色谱柱。通常,慢相毛细管气相色谱必须满足某些条件:(1)该气相色谱使用时为液体,具有独特的溶解混合物所有成分的能力;(2)该气象色谱具有良好的选择性;区分选择障碍;(3)该气相色谱需要较高的沸点以及稳定性;(4)气相色谱需要一定的不可逆性,需要产生一定的不可逆的化学反应;(5)该气相色谱还需要有一定的粘度,而且在毛细管柱的内壁上其需要分布均匀。据相关资料显示,对于普通的气相色谱而言,其组成结构包括聚硅氧烷、聚乙二醇及其衍生物、聚合物液晶、铬、环芳烃、环糊精衍生物和有机金属化合物和碳纳米管等等[2]。

3、离子液体在色谱分析中的用途

3.1、离子液体在气相色谱中的用途

气相色谱中离子液体的使用主要是慢相的函数。离子液体由于其低挥发性和高溶解性而被广泛用于气体的气相色谱分析阶段。离子液体可用作未涂层的涂层阶段。直接施加到样品表面的离子液体与样品相互作用,因此对于色谱检测非常有用。Armstrong等人将离子液体施加到累积的毛细管表面,采用慢相气相色谱法研究了与样品的相互作用。离子液体可用于中性和非极性分析,并且对常规目标具有相同的粘附力。如果分析物具有更强的性能,则保留率会高于正常值,且色谱图会更大。离子液体可用作固体手性相。一旦物质溶解在手性离子液体中,就将慢相离子液体分离出来进行气相色谱分析,或者在慢相中合成手性离子液体进行气相色谱分析。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆任朝兴等人通过混合手性离子液体[C7H17NO]+[(CF3SO2)2N]和纤维素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)制备气相色谱柱。功能具有较好的手性作用。可以产生改性液相离子的新相。李凯慧等人于2007年制造的慢相离子液体OV-1共混物显示出较好的胺和醇分离效果。它在传统的基础上,做了一些改进。2008年,任朝兴等人在碳纳米管1的内壁上涂覆了离子六氟磷酸酯的3-丁基-3-甲基咪唑。它可以检测出许多可在高温下使用的有机材料,因其结果准确而被广泛使用。

3.2、萃取和分离中应用

首先,离子液体可以与热提取相和与所述提取物接触来回收。哈德斯图德(Huddlestou)等人从水产生其他苯与离子液体不溶于水,例如,甲苯,苯甲酸,氯苯和苯胺等多类物质。其使用的离子体是咪唑六氟磷酸盐([BMI][PF 6])。实际结果表明,碱金属和有机酸的pH值分配系数的各种条件下显示了相反的情况。准确的分析显示其原因,发现其和溶质是密切相关的,溶液变得清晰。

其次,有机碳被用于提取来自二氧化碳的离子。一些离子液体,无论有机相是否被提取,或者在一个化学反应中,离子液体被使用时,有机物质最终必须从离子液体中除去。产品分离的方法,有关领袖人物进行了研究(例如,Blanchard)。研究产品的差异的方法,是在离子分布和液态二氧化碳和行为相的分布之间的关系的基础上研究的[3]。

3.3、液体的离子着色毛细管作为固定相

根据所述离子液体施加到毛细管涂布法的内壁,并用作用于气体色谱分离慢相。然而,在高温下,该方法将导致在离子液体中的损耗,以减少柱效率,缩短柱寿命。因此,研究人员试图毛细管的离子液体经由化学键在毛细管的内壁上的羟基基团的离子液体链接相关联。化学键相当强的和在高温下不容易破碎,但可部分地增加塔的操作温度,延长柱寿命。郑建华等人制备了1-乙基-3-(γ氯丙基)苯并咪唑六氟磷酸液体和化学键合至硅的羟基的石英毛细管柱的内表面上。研究分离苯和醇并研究分离效率的混合物。对热稳定的实验表明,该固定相具有高的热稳定性和工作温度达到190℃以上[4]。

3.4、离子液体在毛细电泳的应用

对于离子液体而言,其相较于其他液体而言具有良好的导电性,因此其被大量应用载毛细电泳电离方面。因此,离子液体在毛细管电泳中的使用频率更高。研究人员认为,离子液体中阴离子部分的类型和浓度会影响缓冲液系统的整体电泳迁移率,并且分析物在含有离子液体的分离介质中的离解会导致分离。

结束语

近年来,离子液体在色谱中也用作电解质添加剂,它也显示了分析应用的某些特征。离子液体是理想地适合于稳定的毛细管气相色谱法。在有关的化学研究中,离子液体因为其具有优异的物理和化学性质而被大量的运用在有关研究过程中。当然除此以外,离子液体还是一种具有多种通讯方式的良好色谱材料。未来预计将创建一种新的色谱组合物,以检测和搜索生物药物化合物。随着化学领域研究的发展和离子液体的使用,它们在色谱领域的研究近来发展迅速,并已成为色谱研究的热点[5]。

参考文献:

[1]李明杰.原位分散液—液微萃取及其在气相色谱中的应用[D].河北大学,2016.

[2]郑璐.分离分析中离子液体的应用进展[J].科技传播,2016,8(10):154+170.

[3]姜波.色谱分析中离子液体的应用及其测定研究[J].化工设计通讯,2016,42(04):139.

[4]房文婷.生物质甘油醚化和乙酰化在甘油基调和燃料中的应用研究[D].长沙理工大学,2016.

[5]姜锐.基于溶剂化参数模型利用气相色谱法研究不同种类离子液体的溶剂化性质[D].北京理工大学,2016.

作者简介:张鹏浩(1988.9~)男,汉族 甘肃 本科 现工作单位:新疆绿格洁瑞环境检测技术有限公司

论文作者:张鹏浩

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/11

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