圖片轉載自 J. Mol., Liq., Volia, MF 等人，《鹽酸水溶液和兩性離子甜菜堿對質子甜菜堿基離子液體與水之間互溶性的影響》，276, 296 (2019) 經許可愛思唯爾。
科學
已知最重的元素是所謂的“超重”元素，即原子序數大于 103 的元素。這些元素只能在實驗室中找到，在那里它們是通過將兩種較輕的元素融合在一起制成的。這個過程不太可能發生，因此科學家只有少量(幾個原子)用于實驗?；瘜W家對這些元素的化學性質很感興趣。然而，少量可用材料意味著化學家必須使用特殊技術來研究它們。這項研究開發了一種新方法來研究材料濃度極低的金屬元素的化學性質。這些技術使用離子液體——液態鹽。
影響
這種新的提取技術可以幫助探索超重元素的化學性質。例如，科學家對超重元素鎳幾乎一無所知。了解更多關于鎳的信息可以幫助科學家研究銦和鉈等元素。這兩種元素不屬于超重元素，但科學家認為它們是鎳的同系物(化學上相似的元素)。這種理解可能會帶來更好的回收銥的方法，銥是一種對國家安全和經濟至關重要的元素。由于美國目前未開采銥，因此改進的回收方法對該國來說是一個潛在的好處。
概括
離子液體是完全由離子構成的有機溶劑，與傳統的有機溶劑有很大不同。在這項研究中，科學家們研究了離子液體甜菜堿雙(三氟甲基磺酰)亞胺從鹽酸溶液中提取銦和鉈的能力。在第一項研究中，科學家們研究了離子液體與水在一系列濃度的鹽酸和甜菜堿中的相互作用。他們使用定量核磁共振和滴定結合數學模型來確定每個物種的濃度。研究人員觀察到甜菜堿雙的溶解(三氟甲基磺?；?亞胺在水相中引發了關鍵的化學反應。在第二項研究中，研究人員將放射性和非放射性同位素銦和鉈添加到水相中，然后在提取后使用伽馬光譜法和質譜法測量它們的濃度。研究人員開發了一種新的數學模型來描述數據。這項研究指出了一種回收銦(一種具有重要戰略意義的金屬)的潛在方法，從而更好地了解了重元素的提取過程。這項研究還確定了一種研究超重元素鎳化學性質的潛在方法。
聯系
Charles M. Folden III
德州農工大學
Folden@comp.tamu.edu
資金
國家科學研究中心(法國國家科學研究中心)通過其國際科學合作計劃(PICS)提供了資金支持。本材料基于能源部 (DOE) 科學辦公室、核物理辦公室和美國能源部國家核安全管理局通過核科學與安全聯盟支持的工作。
出版物
Volia, MF, Tereshatov, EE, Boltoeva, M. 和 Folden, CM III,銦和鉈從鹽酸水溶液中提取到甜菜堿雙(三氟甲基磺酰基)亞胺中。新化學雜志 44 , 2527 (2020)。[DOI 10.1039/C9NJ04879K ]
Volia, MF, Tereshatov, EE, Mazan, V., Folden, CM III 和 Boltoeva, M.，鹽酸水溶液和兩性離子甜菜堿對質子甜菜堿基離子液體和水互溶性的影響。分子液體雜志 276 , 296 (2019)。[DOI：10.1016/j.molliq.2018.11.136 ]
