ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΔΟΜΗΣ ΝΕΩΝ ΒΙΟΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΙΜΩΝ ΙΟΝΤΙΚΩΝ ΥΓΡΩΝ. Σχολή Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ, Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου, Αθήνα

Σχετικά έγγραφα
ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ IR/NMR

Πρόλογος Το περιβάλλον Περιβάλλον και οικολογική ισορροπία Η ροή της ενέργειας στο περιβάλλον... 20

Ενόργανη Ανάλυση Εργαστήριο. Φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy, NMR. Πέτρος Α.

ΜΑΘΗΜΑ: ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΕΡΓΑΣΙΕΣ

Ποιοτικά Χαρακτηριστικά Λυµάτων

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Χημική Τεχνολογία

Προσδιορισμός φυσικοχημικών παραμέτρων υγρών αποβλήτων και υδάτων

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ (Δ. Δ.7 ο ) ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΥΛΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Ενότητα : Σύνθεση Ακετανιλιδίου

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ - ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΎΛΗΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΝΟΤΗΤEΣ

Ανόργανη Χημεία. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ενότητα 12 η : Υδατική ισορροπία Οξέα & βάσεις. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής

Φασματοσκοπία Υπερύθρου (IR, FTIR)

Περιβαλλοντική Τεχνολογία και Διαχείριση

ΥΓΡΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ. Βλυσίδης Απόστολος Καθηγητής ΕΜΠ

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε:

Επίκουρος Καθηγητής Π. Μελίδης

Επίδραση κοινού ιόντος.

ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Περιεχόμενα

4026 Σύνθεση του 2-χλωρο-2-µεθυλοπροπάνιο (tertβουτυλοχλωρίδιο)

2 η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ. Ημερομηνία: Σάββατο 4 Μαΐου 2019 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Περιβαλλοντική Χημεία

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 9: Υδατική ισορροπία Οξέα και βάσεις Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ (IR)

ΧΗΜΕΙΑ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. α) Από τα παρακάτω σωματίδια μπορεί να αναχθεί σε SO 2, το:

Ηλεκτρονικά Φαινόμενα

Λύσεις 3 ης Γραπτής Εργασίας (Φασματοσκοπία)

Από τον Δρ. Φρ. Γαΐτη* για το foodbites.eu

Γενικές εξετάσεις Χημεία Γ λυκείου θετικής κατεύθυνσης

1 o ΓΕΛ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΥ ΚΟΡΔΕΛΙΟΥ ΧΗΜΕΙΑ A ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1- ΒΑΣΙΚΑ ΜΕΓΕΘΗ-ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ - Τι πρέπει να γνωρίζουμε

Βαθμός ιοντισμού. Για ισχυρούς ηλεκτρολύτες ισχύει α = 1. Για ασθενής ηλεκτρολύτες ισχύει 0 < α < 1.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 10: Εφαρμογές υδατική ισορροπίας Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

Ο πυρήνας του ατόμου

2017 Αντίδραση του κινναµοϋλο χλωριδίου µε αµµωνία προς κινναµουλο αµίδιο

Διαλύματα - Περιεκτικότητες διαλυμάτων Γενικά για διαλύματα

ΚΑΥΣΗ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ

ΧΗΜΕΙΑ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2006 ÈÅÌÅËÉÏ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Τι ονομάζουμε χημικό στοιχείο; Δώστε ένα παράδειγμα. Ερώτηση θεωρίας. Τι ονομάζουμε χημική ένωση; Δώστε ένα παράδειγμα. Ερώτηση θεωρίας.

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ ΧΗΜΕΙΑ

Πηγή: ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΤΟΥ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ : ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΕΣ ΤΟΥ ΧΛΩΡΙΟΥ, ΘΕΟΔΩΡΑΤΟΥ ΑΓΓΕΛΙΚΗ, ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ, ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2005

Παρασκευαστικό διαχωρισμό πολλών ουσιών με κατανομή μεταξύ των δύο διαλυτών.

Θερμόχήμεία Κεφάλαιό 2 ό

Ν + O ΝO+N Μηχανισµός Zel'dovich Ν + O ΝO+O ΝO+H N + OH 4CO + 2ΗΟ + 4ΝΟ 5Ο 6ΗΟ + 4ΝΟ 4HCN + 7ΗΟ 4ΝΗ + CN + H O HCN + OH

MAΘΗΜΑ 5 ο ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΕΣΤΕΡΟΠΟΙΗΣΗ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2018 ΧΗΜΕΙΑ 15/06/2018 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 5 ο ΕΞΑΜΗΝΟ

Τεχνική Περιβάλλοντος

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 3 ΙΟΥΝΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

Χαρακτηρισμός των στερεών ιζημάτων ανάκτησης φωσφόρου Μελέτη βιοδιαθεσιμότητας του παραγόμενου προϊόντος

Ενεργότητα και συντελεστές ενεργότητας- Οξέα- Οι σταθερές ισορροπίας. Εισαγωγική Χημεία

ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ. Άσκηση 2 η : Φασματοφωτομετρία. ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Γενικό Τμήμα Εργαστήριο Χημείας

Ισορροπία στη σύσταση αέριων συστατικών

ΜΙΑ ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΤΗ ΒΔΟΜΑΔΑ ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ΣΤΟΧΟΙ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

Αντιδράσεις οργανικών οξέων οργανικών βάσεων.

Χημεία Α ΓΕΛ 15 / 04 / 2018

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Θεοδοσία Τσαβλίδου, Μαρίνος Ιωάννου

Δείτε εδώ τις Διαφάνειες για την Άσκηση 8. Περιγραφή υπολογισμών της Άσκησης 8 του Εργαστηρίου ΜΧΔ

Θρεπτικές ύλες Τρόφιµα - Τροφή

ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ - ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ

ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ 1

Κεφάλαιο 1 Χημικός δεσμός

Ιοντική ισορροπία Προσδιορισμός του ph υδατικών διαλυμάτων οξέων βάσεων και αλάτων

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 20 & 21: Καρβοξυλικά οξέα, παράγωγα τους και αντιδράσεις ακυλο υποκατάστασης

ΧΗΜΕΙΑ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Άσκηση 5η. Οξέα Βάσεις - Προσδιορισμός του ph διαλυμάτων. Πανεπιστήμιο Πατρών - Τμήμα ΔΕΑΠΤ - Εργαστήριο Γενικής Χημείας - Ακαδ.

Ca. Να μεταφέρετε στην κόλλα σας συμπληρωμένο τον παρακάτω πίνακα που αναφέρεται στο άτομο του ασβεστίου: ΣΤΙΒΑΔΕΣ νετρόνια K L M N Ca 2

ΧΗΜΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ I (Ar, Mr, mol, N A, V m, νόμοι αερίων)

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 3 ΙΟΥΝΙΟΥ 2006 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 14: Άλατα. Χρυσή Κ. Καραπαναγιώτη Τμήμα Χημείας. Άλατα

υναµική ισορροπία Περιορισµένη περιστροφή Αναστροφή δακτυλίου Αναστροφή διάταξης Ταυτοµέρεια

Α = Ζ + Ν ΑΤΟΜΟ. ΙΣΟΤΟΠΑ είναι. ΝΕΤΡΟΝΙΑ (n) ΠΥΡΗΝΑΣ

ΧΗΜΕΙΑ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΕΝΟΤΗΤΑ: 1.2

3002 Προσθήκη βρωµίου στο φουµαρικό οξύ προς mesoδιβρωµοηλεκτρικό

ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

Φροντιστήρια ΕΠΙΓΝΩΣΗ Αγ. Δημητρίου Προτεινόμενα θέματα τελικών εξετάσεων Χημεία Α Λυκείου. ΘΕΜΑ 1 ο

ΑΝΑΚΤΗΣΗ ΦΩΣΦΟΡΟΥ ΑΠΟ ΤΑ ΣΤΡΑΓΓΙΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΑΦΥΔΑΤΩΣΗΣ ΙΛΥΟΣ ΜΕΣΩ ΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΗΣ ΣΤΡΟΥΒΙΤΗ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 3 ΣΕΛΙ ΕΣ. Α1. H ένωση HC C C(CΗ 3 ) CΗ 2 έχει α. 8σ και 3π δεσμούς. β. 9σ και 4π δεσμούς. γ. 10σ και 3π δεσμούς. δ. 11σ και 2π δεσμούς.

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΕΠΟΞΕΙΔΙΚΗΣ ΡΗΤΙΝΗΣ ΑΝΟΡΓΑΝΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΠΡΟΕΡΧΟΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΑΝΑΚΥΚΛΩΣΗ

ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΟΞΙΝΗΣ ΒΡΟΧΗΣ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΩΝ ΕΤΩΝ ΜΕ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΕΝΩΣΗ ΕΛΛΗΝΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Ποιοτική ανάλυση ιόντων 1 ο Πείραμα

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΧΗΜΕΙΑ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. i. H 2 S ii. H 2 SO 3 iii. H 2 SO 4 iv. S Μονάδες 2. i. HCOOH ii. (COONa) 2 iii. CH 3 COONa iv. CH 3 CH 2 OH Μονάδες 2

1004 Νίτρωση του πυριδινο-ν-οξειδίου σε 4-νιτροπυριδινο-Νοξείδιο

4006 Σύνθεση του 2-(3-οξοβουτυλο)κυκλοπεντανονο-2- καρβοξυλικού αιθυλεστέρα

Σ Τ Ο Ι Χ Ε Ι Ο Μ Ε Τ Ρ Ι Α

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Β ΤΑΞΗΣ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Αντιδράσεις οξείδωσης αναγωγής οργανικών ενώσεων.

Χηµεία Α Γενικού Λυκείου

Χημεία. Σελίδα 1 από 6. γ. Ν 2 Ο 5. Μονάδες 5

ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις A1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή.

Transcript:

ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΔΟΜΗΣ ΝΕΩΝ ΒΙΟΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΙΜΩΝ ΙΟΝΤΙΚΩΝ ΥΓΡΩΝ Μ. Ελμαλόγλου, 1 Α. Τζάνη, 1 Α. Παπαδόπουλος, 1,2 E. Βουτσάς, 3 Α. Δέτση 1 1 Εργαστήριο Οργανικής Χημείας 2 Εργαστήριο Γενικής Χημείας 3 Εργαστήριο Θερμοδυναμικής και Φαινομένων Μεταφοράς Σχολή Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ, Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου, 15780 Αθήνα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Τα ιοντικά υγρά (ΙΥ), γνωστά και ως υγρά άλατα, βρίσκονται σε υγρή φάση σε θερμοκρασίες μικρότερες από 100 C. Συχνά, χαρακτηρίζονται ως «πράσινοι» διαλύτες, ικανοί να αντικαταστήσουν ευρέως χρησιμοποιούμενους, επικίνδυνους οργανικούς διαλύτες λόγω χαρακτηριστικών ιδιοτήτων τους όπως η αμελητέα τάση ατμών, η υψηλή χημική και θερμική σταθερότητα και η χαμηλή ευφλεκτότητα. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και ο χαρακτηρισμός οκτώ νέων ΙΥ, βασισμένων σε τέσσερις υποκατεστημένες αιθανολαμίνες και δύο καρβοξυλικά οξέα. Ο χαρακτηρισμός της δομής τους, πραγματοποιήθηκε με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) πρωτονίου και άνθρακα καθώς και με φασματοσκοπία υπερύθρου (FT-IR). Επίσης, μελετήθηκε η δυνατότητα βιοαποικοδόμησης των ΙΥ, με εφαρμογή της πρότυπης μεθόδου προσδιορισμού της παραμέτρου BOD 5, δηλαδή του βιοχημικά απαιτούμενου οξυγόνου που καταναλώνεται από τους μικροοργανισμούς για την αποικοδόμηση, μέσω βιοοξείδωσης του ΙΥ απουσία φωτός, σε θερμοκρασία 20 ο C και διάστημα πέντε ημερών. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η εφαρμογή νέων πολιτικών για την προστασία του περιβάλλοντος και της δημόσιας υγείας έχει οδηγήσει στην ανάγκη αντικατάστασης των πτητικών οργανικών διαλυτών, που χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα, από νέους «πράσινους» διαλύτες. Τα ΙΥ, βάσει πολυάριθμων επιστημονικών μελετών, αποτελούν σημαντικό εργαλείο στην επίτευξη αυτού του στόχου λόγω των ιδιαίτερων ιδιοτήτων τους. Τα ιοντικά υγρά, γνωστά και ως υγρά άλατα, βρίσκονται σε υγρή φάση σε θερμοκρασίες μικρότερες από 100 C. Αποτελούνται από ένα οργανικό κατιόν και ένα οργανικό ή ανόργανο ανιόν και παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία στη δομή και τις ιδιότητες. Τα ΙΥ παρουσιάζουν εξαιρετική χημική και θερμική σταθερότητα, χαμηλή ευφλεκτότητα, καλή θερμική αγωγιμότητα καθώς και χαμηλή τάση ατμών κάτι που ενισχύει τον χαρακτηρισμό τους ως πράσινους διαλύτες. Ανάλογα με τη δομή των ιόντων από τα οποία αποτελούνται, τα ΙΥ παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία στο ιξώδες, την πυκνότητα, την υδροφοβικότητα κ.α. και συνεπώς μπορούν να σχεδιαστούν κατάλληλα για διαφορετικές βιομηχανικές εφαρμογές. [1][2] Τα ΙΥ βρίσκουν εφαρμογή κυρίως ως «πράσινοι» διαλύτες σε χημικές αντιδράσεις, όπου συχνά εμφανίζουν και καταλυτική δράση. Σημαντική είναι και η χρήση τους σε βιομηχανικές εφαρμογές όπως διαλύτες σε διεργασίες απομάκρυνσης μεταλλικών ιόντων, αποθείωσης καυσίμων και ελαχιστοποίησης εκπομπών CO 2 και SO 2. Άλλες καινοτόμες χρήσεις τους σε

βιομηχανική κλίμακα είναι στο διαχωρισμό αζεοτροπικών μιγμάτων, ως λιπαντικά, ηλεκτρολύτες κ.α. [3],[4] Όσον αφορά την επίδραση των ΙΥ στο περιβάλλον, η υδατοδιαλυτότητα πολλών ΙΥ δεν είναι αμελητέα, με αποτέλεσμα η απόρριψή τους σε υδάτινα και χερσαία οικοσυστήματα ενδέχεται να επιφέρει προβλήματα. Η εκτίμηση, λοιπόν, της επικινδυνότητας των ΙΥ αποτελεί έναν σημαντικό τομέα έρευνας. Ο έλεγχος της βιοαποικοδομησιμότητάς τους μπορεί να αποτελέσει ένα προκαταρκτικό στοιχείο σχετικά με την τοξικότητα τους αφού η δυσκολία βιοαποικοδόμησης μπορεί να οφείλεται και στην τοξική τους επίδραση στους μικροοργανισμούς. Επίσης, κάθε ΙΥ το οποίο δεν χαρακτηρίζεται από δυνατότητα βιοαποικοδόμησης παρουσιάζει μεγαλύτερες πιθανότητες βιοσυσσώρευσης. [5],[6] Για τα πρωτικά ΙΥ από υδροξυαμίνες και οργανικά οξέα, οι πρώτες έρευνες έχουν δώσει ενθαρρυντικά αποτελέσματα σχετικά με τη δυνατότητα βιοαποικοδόμησής τους. [7] ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Αρχικά πραγματοποιήθηκε η σύνθεση οκτώ πρωτικών ΙΥ, βασισμένων σε τέσσερις υποκατεστημένες αιθανολαμίνες και δύο καρβοξυλικά οξέα (Σχήμα 1). Σχήμα 1: Σύνθεση των ιοντικών υγρών 1-8. Αναλυτικότερα, σε δίλαιμη σφαιρική φιάλη, εμβαπτιζόμενη σε παγόλουτρο, έγινε στάγδην προσθήκη του οξέος στην αμίνη σε θερμοκρασία 0 C και ακολούθησε ανάδευση του μίγματος, υπό αδρανείς συνθήκες, για χρονικό διάστημα 24h και θερμοκρασία δωματίου. Έπειτα το παραγόμενο ΙΥ τοποθετήθηκε σε αντλία υψηλού κενού υπό θέρμανση στους 40 C για 2h προκειμένου να απομακρυνθούν τυχόν ίχνη υγρασίας. Η ταυτοποίηση και ο χαρακτηρισμός της δομής των ΙΥ έγινε αρχικά με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR, όργανο Varian Gemini 300MHz) πρωτονίου και άνθρακα, όπου εξετάσθηκε η επίδραση δύο διαφορετικών παραμέτρων στην διαμόρφωση του ΙΥ. Πιο συγκεκριμένα, για την παρατήρηση της επίδρασης του διαλυτικού μέσου λήφθηκαν φάσματα τόσο στο μη πολικό διαλύτη CDCl 3 όσο και στον πολικό διαλύτη DMSO-d 6 ενώ για την μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας λήφθηκαν φάσματα σε τρεις διαφορετικές θερμοκρασίες (26 C, 40 C, 60 C για διαλύτη DMSO). Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε χαρακτηρισμός δομής και με φασματοσκοπία υπερύθρου (FT-IR, όργανο JASCO 4200, τεχνική ATR). Η μελέτη της βιαποικοδομησιμότητας των ΙΥ μέσω της παραμέτρου BOD 5 έγινε με εφαρμογή της μανομετρικής μεθόδου. Αρχικά παρασκευάσθηκαν σε ειδικά δοχεία τα διαλύματα που περιέχουν θρεπτικά συστατικά και μικροοργανισμούς (ανάμικτο υγρό από τη δεξαμενή δευτεροβάθμιας επεξεργασίας αστικών λυμάτων) και προστέθηκε το εκάστοτε

ιοντικό υγρό. Στη συνέχεια, τα ειδικά δοχεία σφραγίσθηκαν ερμητικά και τα δείγματα διατηρήθηκαν υπό ανάδευση σε σταθερή θερμοκρασία 20 C απουσία φωτός για πέντε ημέρες. [8] Η κατανάλωση του οξυγόνου από τους μικροοργανισμούς για την ανάπτυξη και δράση τους, μετρήθηκε μέσω της μείωσης της μερικής πίεσης του οξυγόνου στο εσωτερικό των σφραγισμένων δοχείων κατά την διάρκεια των πέντε ημερών. Για να αποφευχθεί η επίδραση του παραγόμενου από την βιοοξείδωση CO 2 στην μετρούμενη πίεση, στο εσωτερικό του στομίου του δοχείου τοποθετήθηκε NaOH για την εξουδετέρωσή του. Το αποτέλεσμα της κατανάλωσης οξυγόνου είναι το BOD 5 και εκφράζεται σε mg O 2 /L απευθείας στην κλίμακα του οργάνου. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η φυσική κατάσταση των ΙΥ που παρασκευάστηκαν σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και η αναμιξιμότητά τους με το Η 2 Ο και συνήθεις οργανικούς διαλύτες παρουσιάζονται συνοπτικά στον Πίνακα 1. Πίνακας 1. Φυσική κατάσταση των ΙΥ και αναμιξιμότητα με Η 2 Ο και οργανικούς διαλύτες Αναμιξιμότητα με το Η2Ο και οργανικούς Ιοντικό υγρό HOCH 2 CH 2 NH 3 - OOCH (1) HOCH 2 CH 2 NH 2 CH 3 - OOCH (2) HOCH 2 CH 2 NH (CH 3 ) 2 - OOCH (3) Φυσική κατάσταση (25 o C) διαλύτες Η 2 Ο MeOH CH 2 Cl 2 EtOAc Υγρό/πορτοκαλί Α* Α Μ.Α.** Μ.Α. Υγρό/άχρωμο Α Α M.A. Μ.Α. Υγρό/άχρωμο Α Α A Μ.Α (HOCH 2 CH 2 ) 2 NH - 2 OOCH (4) HOCH 2 CH 2 NH - 3 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (5) HOCH 2 CH 2 NH 2 CH - 3 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (6) HOCH 2 CH 2 NH (CH 3 ) - 2 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (7) (HOCH 2 CH 2 ) 2 NH - 2 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (8) Υγρό/άχρωμο Α Μ.Α. M.A. Μ.Α Στερεό/κίτρινοπορτοκαλί Α Α Α Μ.Α. Υγρό/κίτρινο Α Α A Α Υγρό/κίτρινο Α Α A Α Υγρό/κίτρινο Α Α A Μ.Α. *Α=αναμίξιμο, **Μ.Α.=Μη Αναμίξιμο Η σύνθεση των πρωτικών ΙΥ που εξετάστηκαν πραγματοποιείται μέσω αντίδρασης μεταφοράς πρωτονίου από το καρβοξυλικό οξύ στην αμίνη. Η αντίδραση αυτή είναι ισχυρά εξώθερμη και για αυτό το λόγο πρέπει η θερμοκρασία να διατηρείται χαμηλή (0 ο C) σε όλη τη διάρκεια της προσθήκης του οξέος στην αμίνη. Αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσει σε αντίδραση αφυδάτωσης του σχηματιζόμενου άλατος με αποτέλεσμα την παραγωγή μη ιονικών αμιδίων ως παραπροϊόντων. Στα φάσματα 1 Η και 13 C NMR όλων των ΙΥ που παρασκευάστηκαν σε αυτή την εργασία δεν παρατηρήθηκαν σήματα που να οφείλονται στο σχηματισμό παραπροϊόντων. Στην Εικόνα 1 παρατίθενται ενδεικτικά τα φάσματα 1 Η NMR του ΙΥ 6, σε μη πολικό διαλύτη (CDCl 3 ) και σε πολικό διαλύτη (DMSO-d 6 ). Η πολικότητα των διαλυτών έχει ως αποτέλεσμα

διαφορές στις χημικές μετατοπίσεις των σημάτων αφού οι αλληλεπιδράσεις διαλύτη-ιυ είναι διαφορετικές. Εικόνα 1. Φάσμα 1 Η NMR του IY HOCH 2 CH 2 NH 2 CH 3 - OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (6) σε διαλύτες CDCl 3 (1α) και DMSO-d 6 (1β) Προκειμένου να γίνει μια πρώτη εκτίμηση της επίδρασης της θερμοκρασίας στη διαμόρφωση της δομής των ΙΥ, ελήφθησαν τα φάσματα 1 Η και 13 C NMR σε διαλύτη DMSO-d 6 στους 26, 40 και 60 C. Στην Εικόνα 2, παρουσιάζονται τα φάσματα 1 Η NMR του IY 6 στις τρεις διαφορετικές θερμοκρασίες όπου παρατηρούνται μεταβολές στη χημική μετατόπιση των πρωτονίων. Με την αύξηση της θερμοκρασίας ορισμένα σήματα μετατοπίζονται προς υψηλότερα πεδία. Τη μέγιστη μεταβολή, παρουσιάζουν τα ευκίνητα πρωτόνια που είναι συνδεδεμένα με ηλεκτραρνητικά άτομα (-ΟΗ και ΝΗ 2 ) (Δδ max = 0,49ppm). Αντίστοιχη, αλλά αρκετά μικρότερη μεταβολή, εμφανίζεται και στα πρωτόνια της αλειφατικής αλυσίδας. Αυτές οι μετατοπίσεις, αντικατοπτρίζουν τη διαφοροποίηση των διαμορφώσεων συναρτήσει της θερμοκρασίας (αύξηση βαθμών ελευθερίας), καθώς επίσης και της περιστροφής της μακριάς ανθρακικής αλυσίδας του μορίου.

Εικόνα 2. Φάσμα 1 Η NMR του IY HOCH 2 CH 2 NH 2 CH 3 - OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (6) σε διαλύτη DMSO-d 6 και θερμοκρασίες 26 C, 40 C και 60 C Τα φάσματα FT-IR των ΙΥ ελήφθησαν με την τεχνική ATR (Attenuated Total Reflectance) ως έχουν (χωρίς το σχηματισμό παστίλιας ή διαλύματος). Σε όλα τα φάσματα εμφανίζονται οι εξής χαρακτηριστικές κορυφές: 2958-2775 cm -1 (δόνηση τάσης του δεσμού Ν-Η στα άλατα των αμινών), 1600-1558 cm -1 (δόνηση κάμψης Ν-Η και ασύμμετρη δόνηση τάσης του δεσμού C=O του καρβοξυλικού ανιόντος), 1475-1450 cm -1 (συμμετρική δόνηση τάσης του δεσμού C=O του καρβοξυλικού ανιόντος) και 1342-1250 cm -1 (δόνηση τάσης του δεσμού C-N στα άλατα των αμινών). Στην Εικόνα 3 παρατίθεται ενδεικτικά το φάσμα FT-IR του ΙΥ 6. Εικόνα 3: Φάσμα FT-IR (ATR) του IY HOCH 2 CH 2 NH 2 CH 3 - OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (6).

Γενικά, κατά την ανάπτυξη της μεθόδου προσδιορισμού του BOD 5, λαμβάνουν χώρα δύο διακριτά στάδια αποδόμησης από τους μικροοργανισμούς. Το πρώτο αφορά στην οξείδωση του οργανικού άνθρακα προς ενδιάμεσα οργανικά προϊόντα και τελικά διοξείδιο του άνθρακα, ενώ το δεύτερο στάδιο περιλαμβάνει την οξείδωση των μορφών αζώτου προς νιτρικά ιόντα (νιτροποίηση). Γενικά, θεωρείται ότι το στάδιο της νιτροποίησης ξεκινάει μετά τις 7 ημέρες, για μεγαλύτερη όμως ακρίβεια κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων βιοαποικοδόμησης προστέθηκε στα δείγματα και θειουρία η οποία αναστέλλει τη δράση των νιτροποιητικών βακτηρίων. Ως αποτέλεσμα, το οξυγόνο που χρησιμοποιείται για τη νιτροποίηση του αζώτου δεν περιλαμβάνεται στα αποτελέσματα που λαμβάνονται και αυτά αναφέρονται μόνο στην οξείδωση του οργανικού άνθρακα. Λαμβάνοντας υπόψη τα όσα αναφέρθηκαν παραπάνω, χρησιμοποιούνται οι εξής όροι: CBOD 5 : η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται (καταναλώνεται) από τους μικροοργανισμούς για την οξείδωση μόνο του οργανικού άνθρακα της υπό εξέταση ένωσης σε διάστημα πέντε ημερών BOD 5 : η ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται (καταναλώνεται) από τους μικροοργανισμούς για την οξείδωση του οργανικού άνθρακα και του αζώτου(νιτροποίηση) της υπό εξέταση ένωσης σε διάστημα πέντε ημερών UCBOD: η συνολική ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται (καταναλώνεται) από τους μικροοργανισμούς για την τελική αποικοδόμηση της οργανικής ένωσης που αναφέρεται μόνο στην οξείδωση του οργανικού άνθρακα UBOD: η συνολική ποσότητα του οξυγόνου που απαιτείται (καταναλώνεται) από τους μικροοργανισμούς για την τελική αποικοδόμηση της οργανικής ένωσης που αναφέρεται στην οξείδωση και του οργανικού άνθρακα και του αζώτου (νιτροποίηση) Για τα ΙΥ τα οποία εξετάσθηκαν, το UBOD υπολογίσθηκε σύμφωνα με τη γενική εξίσωση που ακολουθεί : CxHyOzN {x(y/4) (z/2)(5/4)}ο 2 x CO 2 {(y-1)/2}h 2 Ο HNO 3 Το UCBOD προέκυψε αντίστοιχα αφαιρώντας από το UBOD το οξυγόνο που αντιστοιχεί στην νιτροποίηση του αζώτου. Σύμφωνα με τα παραπάνω προκύπτουν τα αποτελέσματα του Πίνακα 2. Πίνακας 2. Τιμές UBOD, UCBOD, CBOD 5 και CBOD5/UCBOD των ΙΥ Ιοντικό υγρό HOCH 2 CH 2 NH 3 - OOCH (1) (αρχική C : 200 mg/l) HOCH 2 CH 2 NH 2 CH 3 - OOCH (2) (αρχική C : 285 mg/l) UBOD (mg/l) UCBOD (mg/l) CBOD 5 (mg/l) CBOD 5 / UCBOD(%) 299.1 209.4 123.3 58.9 440.4 338.8 186.3 55.0 HOCH 2 CH 2 NH (CH 3 ) - 2 OOCH (3) (αρχική C : 268.4 mg/l) 457.5 371.7 213.3 57.4 (HOCH 2 CH 2 ) 2 NH - 2 OOCH (4) (αρχική C : 312.4 mg/l) 446.4 357.1 186.3 52.2 HOCH 2 CH 2 NH - 3 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (5) (αρχική C : 180 mg/l) 365.6 321.7 166.3 51.7 HOCH 2 CH 2 NH 2 CH - 3 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (6) (αρχική C : 214.8 mg/l) 452.8 404.3 176.3 43.6 HOCH 2 CH 2 NH (CH 3 ) - 2 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (7) (αρχική C : 212.8 mg/l) 462.7 418.0 191.3 45.8 (HOCH 2 CH 2 ) 2 NH - 2 OOC(CH 2 ) 4 CH 3 (8) (αρχική C : 230 mg/l) 449.0 404.1 166.3 41.2

Εξετάζοντας τα αποτελέσματα του Πίνακα 2, παρατηρείται ότι τα τέσσερα πρώτα ιοντικά υγρά τα οποία έχουν μικρότερη ανθρακική αλυσίδα και προέκυψαν από την αντίδραση των διαφορετικών αμινών με το μυρμικικό οξύ παρουσιάζουν αρκετά υψηλότερα ποσοστά βιοαποικοδόμησης (κυμαίνονται από 52.2 έως 58.9%) σε σύγκριση με τα τέσσερα επόμενα που προέρχονται από το εξανοϊκό οξύ (ποσοστά βιοποικοδόμησης από 41.2 έως 51.7%). Αντίστοιχα, επισημαίνεται ότι και στις δύο ομάδες ιοντικών υγρών πιο εύκολα βιοαποικοδομούνται αυτά με τη μη υποκατεστημένη αιθανολαμίνη 1,5, αμέσως μετά εκείνα με την διμεθυλο-αιθανολαμίνη 3,7, ακολουθούν εκείνα με την 2-μεθυλο-αιθανολαμίνη 2,6 και τέλος τα ιοντικά υγρά με την διαιθανολαμίνη 4,8. Τέλος, τονίζεται ότι βρίσκεται σε εξέλιξη έρευνα προσδιορισμού του μηχανισμού αποικοδόμησης των ΙΥ, των ενδιάμεσων και τελικών προϊόντων τόσο κατά τις πέντε πρώτες μέρες όσο και για χρονικό διάστημα δύο εβδομάδων. Αυτό θα επιτευχθεί τόσο με εκτεταμένα πειράματα προσδιορισμού του BOD όσο και με ταυτοποίηση των προϊόντων της βιοχημικής οξείδωσης από τους μικροοργανισμούς, με φασματοσκοπικές μεθόδους. Με βάση τα προκαταρκτικά πειραματικά αποτελέσματα και σε συνδυασμό με μια πρώτη θεωρητική προσέγγιση, εκτιμάται ότι η βιοαποικοδόμηση εντός των πέντε ημερών, ξεκινάει από το κατιόν του ΙΥ που περιέχει την υδροξυλομάδα [-CH 2 OH] και έπειτα επεκτείνεται σε μικρότερο βαθμό στο ανιόν. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Εν κατακλείδι, συντέθηκαν οκτώ νέα πρωτικά ΙΥ μέσω αντίδρασης μεταφοράς πρωτονίου από καρβοξυλικά οξέα σε αμίνες, των οποίων η δομή χαρακτηρίστηκε πλήρως με φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού πρωτονίου και άνθρακα (NMR 1 H και 13 C), σε διαφορετικές θερμοκρασίες και διαλύτες, καθώς και με φασματοσκοπία υπερύθρου (FT-IR). Σε εξέλιξη βρίσκονται πειράματα προσδιορισμού άλλων φυσικοχημικών ιδιοτήτων, όπως το ιξώδες και η πυκνότητα, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο πλήρης χαρακτηρισμός των αναφερόμενων ΙΥ ενώ πειράματα διεξάγονται σχετικά με τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν ως «πράσινοι» διαλύτες σε αντιδράσεις οργανικής σύνθεσης με πολύ ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Αναφορικά με τη δυνατότητα βιοποικοδόμησης παρατηρείται ότι το ποσοστό βιοχημικής διάσπασης του οργανικού άνθρακα εντός πέντε ημερών είναι πολύ ικανοποιητικό αφού για τα ΙΥ που προέκυψαν από την αντίδραση των διαφορετικών αμινών με το μυρμικικό οξύ προσεγγίζει το 59% ενώ για τα ΙΥ που προέρχονται από το εξανοϊκό οξύ πλησιάζει το 52%. Ανάμεσα στις δύο αυτές ομάδες ΙΥ η διαφορά στο ποσοστό βιοαποικοδόμησης φθάνει μέχρι και 10%. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1] Kato, R.; Gmehling, J., Fluid Phase Equilib., 226:37 44, (2004) [2] Vishal Govind Rao, Surajit Ghosh, Chiranjib Ghatak, Sarthak Mandal, Udita Brahmachari, and Nilmoni Sarkar, J. Phys. Chem. B, 116:2850 2855, (2012) [3] HUA ZHAO, Chem. Eng. Comm., 193:1660 1677, (2006)

[4] M. Iglesias, R. Gonzalez-Olmosa, I. Cotad, F. Medinad, Chemical Engineering Journal, 162:802 808, (2010) [5] ZhaoDB, LiaoYC, ZhangZD., Clean Soil Air Water, 35:42 48, (2007) [6] Deborah Coleman, Nicholas Gathergood, 39, 600-606, (2010) [7] Peric, B.; Martí, E.; Sierra, J.; Cruanas, R.; Iglesias, M.; Garau, M. A., Environ. Toxicol. Chem., 30, 2802, (2011) [8] A. Romero, A. Santos, J. Tojo, A. Rodrıguez, 151:268 273, (2008)