1-乙基-3-甲基咪唑丙氨酸离子液体热力学性质的研究

郑玲 樊本汉 卜晓雪 潘懿 董家新 关伟

引用本文: 郑玲, 樊本汉, 卜晓雪, 潘懿, 董家新, 关伟. 1-乙基-3-甲基咪唑丙氨酸离子液体热力学性质的研究[J]. 物理化学学报, 2015, 31(11): 2036-2042. doi: 10.3866/PKU.WHXB201509111 shu
Citation:  ZHENG Ling, FAN Ben-Han, BU Xiao-Xue, PAN Yi, DONG Jia-Xin, GUAN Wei. Study on Thermodynamic Properties of Ionic Liquid 1-Ethyl-3-methylimidazolium Alanine[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31(11): 2036-2042. doi: 10.3866/PKU.WHXB201509111 shu

1-乙基-3-甲基咪唑丙氨酸离子液体热力学性质的研究

    通讯作者: 关伟
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21173107) (21173107)

    辽宁省高等学校优秀人才支持计划(2015025)资助项目 (2015025)

摘要: 用中和法合成了氨基酸离子液体1-乙基-3-甲基咪唑丙氨酸([C2mim][Ala]), 并利用恒温环境的溶解反应热量计, 在(288.15±0.01) K-(308.15±0.01) K温度范围内每隔5 K, 测定不同质量摩尔浓度离子液体在水中的溶解焓(ΔsolHmθ). 根据Archer的方法, 通过线性拟合得到了该离子液体的标准摩尔溶解焓(Δsol), 并计算了其相对表观摩尔溶解焓(ΦL). 在298.15 K下, 根据Glasser经验方法得到了格子能UPOT = 566 kJ·mol-1, 并计算了其阴阳离子水化焓值(ΔH+ + ΔH-) = -620 kJ·mol-1及阴离子水化焓ΔH-([Ala]-) = -387 kJ·mol-1. 此外, 估算了[C2mim][Ala]水溶液的热容(Cp(sol))和表观摩尔热容(ΦCp).

English

    1. [1]

      (1) Fukumoto, K.; Yoshizawa, M.; Ohno, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2398. doi: 10.1021/ja043451i(1) Fukumoto, K.; Yoshizawa, M.; Ohno, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2398. doi: 10.1021/ja043451i

    2. [2]

      (2) Ohira, K.; Yoshida, K.; Hayase, S.; Itoh, T. Chemistry Letters 2012, 41, 987. doi: 10.1246/cl.2012.987(2) Ohira, K.; Yoshida, K.; Hayase, S.; Itoh, T. Chemistry Letters 2012, 41, 987. doi: 10.1246/cl.2012.987

    3. [3]

      (3) Rauta, D. G.; Sundman, O.; Su, W.; Virtanen, P.; Sugano, Y.; Kordasd, K.; Mikkola, J. P. Carbohydrate Polymer 2015, 130, 18. doi: 10.1016/j.carbpol.2015.04.032(3) Rauta, D. G.; Sundman, O.; Su, W.; Virtanen, P.; Sugano, Y.; Kordasd, K.; Mikkola, J. P. Carbohydrate Polymer 2015, 130, 18. doi: 10.1016/j.carbpol.2015.04.032

    4. [4]

      (4) Pemberton, W. J.; Droessler, J. E.; Kinyanjui, J. M.; Czerwinski, K. R.; Hatchett, D. W. Electrochimica Acta 2013, 93, 264. doi: 10.1016/j.electacta.2013.01.044(4) Pemberton, W. J.; Droessler, J. E.; Kinyanjui, J. M.; Czerwinski, K. R.; Hatchett, D. W. Electrochimica Acta 2013, 93, 264. doi: 10.1016/j.electacta.2013.01.044

    5. [5]

      (5) Pinto, A. M.; Rodrí guez, H.; Arce, A.; Soto, A. Journal of Chemical Thermodynamics 2014, 77, 197. doi: 10.1016/j.jct.2013.10.023(5) Pinto, A. M.; Rodrí guez, H.; Arce, A.; Soto, A. Journal of Chemical Thermodynamics 2014, 77, 197. doi: 10.1016/j.jct.2013.10.023

    6. [6]

      (6) Christodoulou, C. P. K.; Stavrou, I. J.; Mavroudi, M. C. Journal of Chromatography A 2014, 1363, 2. doi: 10.1016/j.chroma.2014.05.059(6) Christodoulou, C. P. K.; Stavrou, I. J.; Mavroudi, M. C. Journal of Chromatography A 2014, 1363, 2. doi: 10.1016/j.chroma.2014.05.059

    7. [7]

      (7) Kasahara, S.; Kamio, E.; Matsuyama, H. J. Membrane Science 2014, 454, 155. doi: 10.1016/j.memsci.2013.12.009(7) Kasahara, S.; Kamio, E.; Matsuyama, H. J. Membrane Science 2014, 454, 155. doi: 10.1016/j.memsci.2013.12.009

    8. [8]

      (8) Li, X. H.; Jiang, Y. B.; Zhang, L.; Li, R. Acta Phys. -Chim. Sin. 2006, 22, 747. [李雪辉, 江燕斌, 张磊, 李榕. 物理化学学报, 2006, 22, 747.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20060620(8) Li, X. H.; Jiang, Y. B.; Zhang, L.; Li, R. Acta Phys. -Chim. Sin. 2006, 22, 747. [李雪辉, 江燕斌, 张磊, 李榕. 物理化学学报, 2006, 22, 747.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20060620

    9. [9]

      (9) Primerano, P.; Milazzo, M. F.; Risitano, F.; Matarazzo, A. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 2015, doi: 10.1002/jctb.4717(9) Primerano, P.; Milazzo, M. F.; Risitano, F.; Matarazzo, A. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 2015, doi: 10.1002/jctb.4717

    10. [10]

      (10) Liu, Y.; Tian, A.; Wang, X.; Qi, J.; Wang, F.; Ma, Y.; Ito, Y.; Wei, Y. Journal of Chromatography A 2015, 1400, 40. doi: 10.1016/j.chroma.2015.04.045(10) Liu, Y.; Tian, A.; Wang, X.; Qi, J.; Wang, F.; Ma, Y.; Ito, Y.; Wei, Y. Journal of Chromatography A 2015, 1400, 40. doi: 10.1016/j.chroma.2015.04.045

    11. [11]

      (11) Bi, Y. H.; Duan, Z. Q.; Li, X. Q.; Wang, Z. Y.; Zhao, X. R. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2015, 63, 558. doi: 10.1021/jf505296k(11) Bi, Y. H.; Duan, Z. Q.; Li, X. Q.; Wang, Z. Y.; Zhao, X. R. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2015, 63, 558. doi: 10.1021/jf505296k

    12. [12]

      (12) Wei, J.; Ma, T. Y.; Ma, X. X.; Guan, W.; Liu, Q. S.; Yang, J. Z. RSC Adv. 2014, 4, 30725. doi: 10.1039/C4RA04391J(12) Wei, J.; Ma, T. Y.; Ma, X. X.; Guan, W.; Liu, Q. S.; Yang, J. Z. RSC Adv. 2014, 4, 30725. doi: 10.1039/C4RA04391J

    13. [13]

      (13) Guan, W.; Yang, J. Z.; Li, L.; Wang, H.; Zhang, Q. G. Fluid Phase Equilibria 2006, 239, 161. doi: 10.1016/j.fluid. 2005.11.015(13) Guan, W.; Yang, J. Z.; Li, L.; Wang, H.; Zhang, Q. G. Fluid Phase Equilibria 2006, 239, 161. doi: 10.1016/j.fluid. 2005.11.015

    14. [14]

      (14) Ma, X. X.; Wei, J.; Zhang, Q. B.; Tian, F.; Feng, Y. Y.; Guan, W. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 9490. doi: 10.1021/ie401130d(14) Ma, X. X.; Wei, J.; Zhang, Q. B.; Tian, F.; Feng, Y. Y.; Guan, W. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, 52, 9490. doi: 10.1021/ie401130d

    15. [15]

      (15) Wei, J.; Zhang, Q. B.; Tian, F.; Zheng, L.; Guan, W.; Yang, J. Z. Fluid Phase Equilibria 2014, 371, 1. doi: 10.1016/ j.fluid.2014.03.011(15) Wei, J.; Zhang, Q. B.; Tian, F.; Zheng, L.; Guan, W.; Yang, J. Z. Fluid Phase Equilibria 2014, 371, 1. doi: 10.1016/ j.fluid.2014.03.011

    16. [16]

      (16) Fukumoto, K.; Yoshizawa, M.; Ohno, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2398. doi: 10.1021/ja043451i(16) Fukumoto, K.; Yoshizawa, M.; Ohno, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2398. doi: 10.1021/ja043451i

    17. [17]

      (17) Wilkes, J. S.; Levisky, J. A.; Wilson, R. A.; Hussey, C. L. Inorg. Chem. 1982, 21, 1263. doi: 10.1021/ic00133a078(17) Wilkes, J. S.; Levisky, J. A.; Wilson, R. A.; Hussey, C. L. Inorg. Chem. 1982, 21, 1263. doi: 10.1021/ic00133a078

    18. [18]

      (18) Di, Y. Y.; Qu, S. S.; Liu, Y.; Wen, D. C.; Tang, H.; Li, L. W. Thermochim Acta 2002, 387, 115. doi: 10.1016/S0040-6031 (01)00831-0(18) Di, Y. Y.; Qu, S. S.; Liu, Y.; Wen, D. C.; Tang, H.; Li, L. W. Thermochim Acta 2002, 387, 115. doi: 10.1016/S0040-6031 (01)00831-0

    19. [19]

      (19) Liu, J. G.; Xue, W. F.; Qin, Y.; Yan, C. W. J. Chem. Eng. Data 2009, 54, 1938. doi: 10.1021/je8009557(19) Liu, J. G.; Xue, W. F.; Qin, Y.; Yan, C. W. J. Chem. Eng. Data 2009, 54, 1938. doi: 10.1021/je8009557

    20. [20]

      (20) Ji, M.; Liu, M. Y.; Gao, S. L.; Shi, Q. Z. Instrum. Sci. Technol. 2001, 29, 53. doi: 10.1081/CI-100001408(20) Ji, M.; Liu, M. Y.; Gao, S. L.; Shi, Q. Z. Instrum. Sci. Technol. 2001, 29, 53. doi: 10.1081/CI-100001408

    21. [21]

      (21) Rychly, R.; Pekarek, V. J. Chem. Thermodyn. 1977, 9, 391. doi: 10.1016/0021-9614(77)90060-X(21) Rychly, R.; Pekarek, V. J. Chem. Thermodyn. 1977, 9, 391. doi: 10.1016/0021-9614(77)90060-X

    22. [22]

      (22) Montgomery, R. L.; Melaugh, R. A.; Lau, C. C.; Meier, G. H.; Chan, H. H.; Rossini, F. D. J. Chem. Thermodyn. 1977, 9, 915. doi: 10.1016/0021-9614(77)90214-2(22) Montgomery, R. L.; Melaugh, R. A.; Lau, C. C.; Meier, G. H.; Chan, H. H.; Rossini, F. D. J. Chem. Thermodyn. 1977, 9, 915. doi: 10.1016/0021-9614(77)90214-2

    23. [23]

      (23) Ma, X. X.; Li, L.; Wei, J.; Duan, W. B.; Guan, W.; Yang, J. Z. J. Chem. Eng. Data 2012, 57, 3171. doi: 10.1021/je300768j(23) Ma, X. X.; Li, L.; Wei, J.; Duan, W. B.; Guan, W.; Yang, J. Z. J. Chem. Eng. Data 2012, 57, 3171. doi: 10.1021/je300768j

    24. [24]

      (24) Archer, D. G.; Widegren, J. A.; Kirklin, D. R.; Magee, J. W. J. Chem. Eng. Data 2005, 50, 1484. doi: 10.1021/je050136i(24) Archer, D. G.; Widegren, J. A.; Kirklin, D. R.; Magee, J. W. J. Chem. Eng. Data 2005, 50, 1484. doi: 10.1021/je050136i

    25. [25]

      (25) Pitzer, K. S. Activity Coefficients in Electrolyte Solutions, Chapter 3; CRC Press: Boca Raton, FL. 1991.(25) Pitzer, K. S. Activity Coefficients in Electrolyte Solutions, Chapter 3; CRC Press: Boca Raton, FL. 1991.

    26. [26]

      (26) Fang, D. W.; Guan, W.; Tong, J.; Wang, Z. W.; Yang, J. Z. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7499. doi: 10.1021/jp801269u(26) Fang, D. W.; Guan, W.; Tong, J.; Wang, Z. W.; Yang, J. Z. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7499. doi: 10.1021/jp801269u

    27. [27]

      (27) Glasser, L. Thermochim. Acta 2004, 421, 87. doi: 10.1016/j.tca.2004.03.015(27) Glasser, L. Thermochim. Acta 2004, 421, 87. doi: 10.1016/j.tca.2004.03.015

    28. [28]

      (28) Glasser, L. Jenkins, H. D. B. J. Chem. Eng. Data 2011, 56, 874. doi: 10.1021/je100683u(28) Glasser, L. Jenkins, H. D. B. J. Chem. Eng. Data 2011, 56, 874. doi: 10.1021/je100683u

    29. [29]

      (29) Gutowski, K. E.; Rogers, R. D.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4788. doi: 10.1021/jp066420d(29) Gutowski, K. E.; Rogers, R. D.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4788. doi: 10.1021/jp066420d

    30. [30]

      (30) Zhang, Q. B. Synthesis and Study on the Physico-Chemical Properties of the Acetic Acid Series and Alanine Series of Ionic Liquids. Master Dissertation, Liaoning University, Shenyang, 2014. [张秋波. 醋酸离子液体和丙氨酸离子液体的合成及物理化学性质的测定[D]. 沈阳: 辽宁大学, 2014.](30) Zhang, Q. B. Synthesis and Study on the Physico-Chemical Properties of the Acetic Acid Series and Alanine Series of Ionic Liquids. Master Dissertation, Liaoning University, Shenyang, 2014. [张秋波. 醋酸离子液体和丙氨酸离子液体的合成及物理化学性质的测定[D]. 沈阳: 辽宁大学, 2014.]

    31. [31]

      (31) Yang, J. Z.; Zhang, Z. H.; Fang, D. W.; Li, J. G.; Guan, W. Fluid Phase Equilibria 2006, 247, 80. doi: 10.1016/j.fluid.2006.06.016(31) Yang, J. Z.; Zhang, Z. H.; Fang, D. W.; Li, J. G.; Guan, W. Fluid Phase Equilibria 2006, 247, 80. doi: 10.1016/j.fluid.2006.06.016

    32. [32]

      (32) Paulechka, Y. U.; Kabo, A. G.; Blokhin, A. V.; Kabo, G. J.; Shevelyova, M. P. J. Chem. Eng. Data 2010, 55, 2719. doi: 10.1021/je900974u(32) Paulechka, Y. U.; Kabo, A. G.; Blokhin, A. V.; Kabo, G. J.; Shevelyova, M. P. J. Chem. Eng. Data 2010, 55, 2719. doi: 10.1021/je900974u

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  65
  • 文章访问数:  519
  • HTML全文浏览量:  4
文章相关
  • 收稿日期:  2015-07-30
  • 网络出版日期:  2015-09-10
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章