אם אנחנו חושבים במלחים נפוצים, נראה שכולם מוצקים בטמפרטורת החדר. להזכיר כמה דוגמאות, יש לנו נתרן כלורי (מלח שולחן), נתרן ביקרבונט (המשמש כאבקת אפיה, כחומר נוגד חומצה, ב טלקים, דאודורנטים ומטפי קצף), סידן פחמתי (המורכב משיש, גיר, קליפות ביצה, קליפות ואלמוגים), בין היתר. כל המוצקים ועם נקודות התכה גבוהות מאוד (מלח שולחן כ 800 ºC).
בעבר סברו כי לא ניתן יהיה להיות בעלי מינים כימיים מסוימים במצב נוזלי עם מאפיינים דומים לאלו של מלח. מסקנה זו התבססה על העובדה שבמצב פיזי זה האינטראקציות בין המינים הכימיים המהווים את חומר (יונים, מולקולות או אטומים) חזק יותר מאינטראקציות במצב הגזי וחלש יותר מאינטראקציות בין מצב מוצק. כאשר חומר נוצר על ידי יונים, יש כוח משיכה חזק מאוד בין המולקולות שלו ולכן הם נמצאים בדרך כלל במצב מוצק.מצב זה של איזון אנרגיה מוביל לעובדה שהרוב המכריע של הנוזלים נוצרים על ידי מולקולות ניטרליות.
עם זאת, עם מחקרים מפורטים יותר, נמצא כי ישנם מלחים נוזליים, המסווגים טוב יותר כ- נוזלים יוניים, מכיוון שהם מורכבים מיונים חיוביים ושליליים, אך הם שונים מקטיון הנתרן (Na+) והאניון (Cℓ-) של נתרן כלורי. המינוח שלה מורכב יותר. רק כדי לצטט דוגמה, יש לנו: קטיון 1-אתיל-3-מתילמידזוליום.
נוזלים יוניים אלה מכילים באחוז קטן מאפיינים מסוימים של מלח שולחן נפוץ.
נוזלים יוניים יכולים להיווצר על ידי ערבוב של חומרים מסוימים יחד. לדוגמא, בסוף שנות הארבעים התגלה שכאשר ערבבו אלקילפירידיניום כלורי ואלומיניום טריכלוריד נוצרה מערכת יונית עם טמפרטורת התכה נמוכה. במהלך עשרות שנים התגלו תגליות אחרות וכמה דוגמאות עדכניות יותר לנוזלים יוניים הם 1-n-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (BMI.BF4) ו- 1-nbutyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (BMI.PF6).
לנוזלים יוניים יש תכונות חשובות מאוד, כמו למשל המסת חומרים כאלה. שונה, כגון פלסטיק או סלעים, ויכול להחליף גם ממיסים כימיים שמקורם ב נֵפט. בנוסף, יש להם יתרון גדול: הם לא מתאדים ולכן אינם מזהמים את האווירה.
בשל מאפיינים אלה נעשה שימוש נוזלי יוני יותר ויותר בתחומי ידע שונים, כגון סוללות, באלקטרוכימיה, כממסים לניתוח ספקטרוסקופי של תרכובות מתכתיות, ממיסים בקטליזה דו-פאזית, ממיסים להפקת נוזלים-נוזלים, כשלב נייח לכרומטוגרפיית גז וכממיסים חומצתיים וזרזים לתגובות אורגני.
יתר על כן, מדענים גילו שכאשר מערבבים נוזלים יוניים עם מלחים מסורתיים, מקבלים מלח. עם מאפיינים דומים מאוד למלחים מסורתיים, אך במצב נוזלי.
מדענים האמינו כי לא ניתן להעביר נוזלים יוניים למצב הגזי מכיוון שה- הטמפרטורות הנדרשות לכך יגרמו להם להתפרק לפני שהם משנים את מצבם צבירה. כתוצאה מכך, תהליכים כמו זיקוק לא יתאפשרו ולא יוכלו להשיג דרגה גבוהה יותר של טוהר.
עם זאת נמצא כי ניתן לעשות זאת עבור נוזלים יוניים רבים, כל עוד משתמשים בלחצים נמוכים (ואקום). באופן זה מתקבלים נוזלים יוניים טהורים מאוד בהם ניתן להשתמש באופן נרחב יותר.
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
