第１３卷第３期２００５年９月
北京石油化工学院学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ
Ｐｅｔｒｏ—ｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．１３Ｎｏ．３
Ｓｅｐ．２００５
离子液体的热物理性质研究进展
李汝雄王建基
（北京石油化工学院化学工程系，北京１０２６１７）
摘要离子液体作为化学反应及分离工程等方面的绿色溶剂，其热物理性质对其工业应用及设计至关重要，综述了近年关于离子液体的热物理性质等的研究测定情况。影响离子液体熔点的主要因素是离子电荷的分布和非对称性；多数离子液体的密度比水大，在１～１．６ｇ／ｃｍ３之间；多数离子液体是黏稠液体，黏度比有机溶剂高２～３个数量级；测定离子液体的表面张力和热容的文献不多，几种咪唑离子液体的表面张力和热容值分别在２０～６０ｍＮ／ｍ和１．３～１．８Ｊ／（ｇ?Ｋ）之间。
关键词离子液体；性质；熔点；密度；黏度；表面张力；热容
中图法分类号Ｃ６４５．１３
离子液体作为化学反应的介质及催化剂、分离过程的溶剂，以及电化学等方面的应用研究广泛开展［１］。要把离子液体推向工业过程应用，需要掌握其各种有关的热物理性质及电化学性质。合成的离子液体己有５００余种，这样既需要完成大量的实验测定工作，也需要应用开发一些预测方法，并收集整理评选一些数据的工作。
一般有关合成新离子液体的文献或多或少会有一些基本物理性质的测定值，如文献Ｅ２］；也有一些文献是专门测定离子液体的热物理性质的，如文献［３］。
离子液体的性质取决于其正、负离子种类及其取代基的结构。离子液体的纯度对其性质测定至关重要，通常离子液体在合成、贮存、转移等过程中会产生杂质如水、卤素离子（Ｘ一）等，因此对离子液体的纯度应有可靠的测定方法。一般离子液体的摩尔质量较大，因此杂质如水、卤素离子（Ｘ一）等的质量分数（训）变为摩尔分数（ｚ）时会变大许多，如在离子液体Ｅｂｍｉｍ］ＰＦ。中仅有质量分数为０．１％的水，则水的摩尔分数为ｚ一０．０１４。所用离子液体的纯度不同是造成文献中物理性质数据互不一致的原因之一，而多数测定者用的是自己合成的
收稿日期：２００５—０３－２４离子液体，纯度互不相同。
１熔点
通常被称为离子液体的物质常温下为液体，即熔点低于常温，少数有用的品种熔点可以高一些，离子液体的熔点并无严格的界限。
影响离子液体熔点的主要因素有：①离子的电荷分布；②离子的对称性等。
物质的熔点与其晶体结构有关，无机物的离子晶体均有较高的熔点，这是因为离子间有较强的静电相互作用。若能降低离子问的静电相互作用则可大大降低熔点，这对无机物的离子难以实现，而现在己发现的离子液体实为有机离子液体，其正、负离子中至少有一种离子具有有机基团。
离子液体在离子间静电相互作用方面有如下特点：离子液体的价型多为ｌ—Ｉ价型；离子电荷因非定域化而分散，或离子电荷得到屏蔽；至少一种离子是体积很大的非对称有机离子。
（１）离子液体的价型除少数特例外，均为１—１价型。１—１价型的电解质正、负离子电荷均为最小的１，因此离子间静电相互作用小。非１一ｉ价型离子液体的特例很少。特例之Ｉ，文献［４１报道的８种多元铵的ＰＯ。３＿盐（４—３价型或２—３价型），室温下为液体，但黏度较大，其多元铵正离子中带电Ｎ原子被多个烃基
万方数据