图片转载自 J. Mol., Liq., Volia, MF 等人，《盐酸水溶液和两性离子甜菜碱对质子甜菜碱基离子液体与水之间互溶性的影响》，276, 296 (2019) 经许可爱思唯尔。
科学
已知最重的元素是所谓的“超重”元素，即原子序数大于 103 的元素。这些元素只能在实验室中找到，在那里它们是通过将两种较轻的元素融合在一起制成的。这个过程不太可能发生，因此科学家只有少量(几个原子)用于实验。化学家对这些元素的化学性质很感兴趣。然而，少量可用材料意味着化学家必须使用特殊技术来研究它们。这项研究开发了一种新方法来研究材料浓度极低的金属元素的化学性质。这些技术使用离子液体——液态盐。
影响
这种新的提取技术可以帮助探索超重元素的化学性质。例如，科学家对超重元素镍几乎一无所知。了解更多关于镍的信息可以帮助科学家研究铟和铊等元素。这两种元素不属于超重元素，但科学家认为它们是镍的同系物(化学上相似的元素)。这种理解可能会带来更好的回收铱的方法，铱是一种对国家安全和经济至关重要的元素。由于美国目前未开采铱，因此改进的回收方法对该国来说是一个潜在的好处。
概括
离子液体是完全由离子构成的有机溶剂，与传统的有机溶剂有很大不同。在这项研究中，科学家们研究了离子液体甜菜碱双(三氟甲基磺酰)亚胺从盐酸溶液中提取铟和铊的能力。在第一项研究中，科学家们研究了离子液体与水在一系列浓度的盐酸和甜菜碱中的相互作用。他们使用定量核磁共振和滴定结合数学模型来确定每个物种的浓度。研究人员观察到甜菜碱双的溶解(三氟甲基磺酰基)亚胺在水相中引发了关键的化学反应。在第二项研究中，研究人员将放射性和非放射性同位素铟和铊添加到水相中，然后在提取后使用伽马光谱法和质谱法测量它们的浓度。研究人员开发了一种新的数学模型来描述数据。这项研究指出了一种回收铟(一种具有重要战略意义的金属)的潜在方法，从而更好地了解了重元素的提取过程。这项研究还确定了一种研究超重元素镍化学性质的潜在方法。
联系
Charles M. Folden III
德州农工大学
Folden@comp.tamu.edu
资金
国家科学研究中心(法国国家科学研究中心)通过其国际科学合作计划(PICS)提供了资金支持。本材料基于能源部 (DOE) 科学办公室、核物理办公室和美国能源部国家核安全管理局通过核科学与安全联盟支持的工作。
出版物
Volia, MF, Tereshatov, EE, Boltoeva, M. 和 Folden, CM III,铟和铊从盐酸水溶液中提取到甜菜碱双(三氟甲基磺酰基)亚胺中。新化学杂志 44 , 2527 (2020)。[DOI 10.1039/C9NJ04879K ]
Volia, MF, Tereshatov, EE, Mazan, V., Folden, CM III 和 Boltoeva, M.，盐酸水溶液和两性离子甜菜碱对质子甜菜碱基离子液体和水互溶性的影响。分子液体杂志 276 , 296 (2019)。[DOI：10.1016/j.molliq.2018.11.136 ]
