Ионные жидкости заменят ртуть и спирт

Ионные жидкости как ничто другое подходят для термометров — они намного быстрее реагируют на изменение температуры, чем ртуть, и способны работать в очеXнь широких интервалах температур. Ионные жидкости, как правило, нетоксичны и нелетучи, что делает их применение безопасным. Свойства ионных жидкостей могут быть легко подобраны путем использования различных доступных ионов.

Были опробованы две ионные жидкости, кратко обозначаемые как [TEMA][MeSO₄] и [P₆₆₆₁₄][NTf₂]. Первая довольно дешева и работает в стандартном интервале температур. Вторая очень стабильна и может работать в более широком интервале температур, т.е. подходит для специальных применений.

Были изготовлены самые обычные стеклянные термометры, состоящие из резервуара с жидкостью и отходящей от него тонкой цилиндрической трубки. К ионным жидкостям был добавлен краситель. Термометры были откалиброваны по температурам кипения и кристаллизации воды при атмосферном давлении, после чего шкала была экстраполирована вверх и вниз. Функционирование термометров было проверено путем сравнения показаний с точками кипения различных растворителей. Точность опытных образцов оказалась довольно неплохой. Полагается, что стандартный термометр должен работать в интервале температур от –40 до 140°С, а специальный от –50 до 300°С (для сравнения, ртутные термометры можно использовать при температурах от –40 до 350°С, а спиртовой — от –112 до 78°С).

К недостаткам ионных жидкостей можно отнести высокую вязкость при низких температурах. Кроме того, быстродействие таких термометров оказалось заметно ниже, чем обычных. Последний факт исследователи связывают с тем, что им не удалось в лабораторных условиях изготовить такие же тонкие капилляры, как в промышленных термометрах, поэтому в ходе измерений приходилось нагревать больший объем жидкости.

Работа «Ionic liquids for liquid-in-glass thermometers» опубликована в журнале Green Chemistry.



Источник: nanometer.ru.