• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Katsetades ioonsete vedelikega, arvesta, et klaasanum võib tulemustesse lisada ka “mäekristalle”

19.10.2012 by Aile Tamm Leave a Comment

Autor: Raul Välbe

Ioonsed vedelikud (IL) on madala sulamistäpiga ioonidest koosnevad vedelad soolad. IL-id on leidnud kasutust paljudes rakendustes tänu suurepärastele omadustele nagu hea elektrijuhtivus, praktiliselt puuduv aururõhk ning keskkonnasõbralikkus [1]. Viimastel aastatel on teatud ioonsete vedelike stabiilsus ja ohutus keskkonna suhtes olnud uurimuse keskmes ning paljud seni kehtinud väited on sattunud küsimärgi alla [2].

Joonis1. Erineva kuju ja mõõtmetega heksagonaalsed kristallid, pilt allikast.

Oma eksperimentides IL-idega kasutasime klaasanumaid, teades, et kõikjal  säilitatakse ja transporditakse IL-e samast materjalist taaras. Eksperimenteerides erineva konsentratsiooniga IL-vesilahustega selgus, et nädalate-kuude jooksul toatemperatuuril IL laguneb, tekib sade – kristallid, kuid nagu peagi selgus, ei olnud meil tegu kristallidega klassikalises mõttes.

Optiliste mikroskoobi kujutiste järgi oli sarnasus mäekristalliga ilmne ja võis arvata, et meil on tegemist korrapäraste homogeensete heksagonaalsete kristallidega (Joonis 1.). Üllatus saabus kristalli mehhaanilisel lõhestamisel, mis lihtsalt haamrilöögi mõjul vajusid kokku.   Abinõuna selle vastu kuumutati kristallid 100 oC-ni ning jahutati järsult maha vedela lämmastiku temperatuurini. Selline termiline šokk lõhestas kristallid. Suure lahutusega elektronmikroskoobiga vaadeldes selgus, et mõnemillimeetrise pikkusega heksagonaalsed kristallid koosnevad tegelikult väikestest kristalliitidest.

.

Joonis 2. Skaneeriva elektronmikroskoobi pildid mehaaniliselt lõhestatud kristallidest, ning hüpotees klasterstruktuuri kohta, pilt allikast.

Asja olemuse selgitamiseks rakendasime infrapunaspektroskoopia, massispektroskoopia , Raman spektroskoopia, termogravimeetria , ning röntgenspektroskoopia meetodeid  püstitades hüpoteesi  uudsetest hübriidkristallidest. Liitstruktuure kirjeldasime  elektrostaatilise interaktsiooni mudeliga, kus negatiivselt laetud fluoori aatomid interakteeruvad IL-i imidasooliumi positiivselt laetud ioonidega (Joonis 2.). Sellest järeldame, et just IL on siduvaks jõuks selliste struktuuride kokku kasvamisel liitkristalliks [Allikas]. Elementanalüüs näitas, et  meil on tegeimst Na2SiF6 ja ioonvedeliku kihilise hübriidkristalliga.

See nähtus on huvitav eekätt oma uudsete tunnetuslike väärtuste poolest, olles ühtlasi hoiatuseks, et ka lühemaajalised katsed võivad olla häiritud ioonvedeliku reaktsioonidest klaasanumaga. Sellisel  kahekomponendilisel materjalil loodame leida uudseid rakendusi, tänu elektrit juhtivale ioonele vedelikule naatriumheksafluorosilikaadi kristalliitide vahel.

Allikas: R. Välbe, U. Mäeorg, A. Lõhmus, V. Reedo, M. Koel, A. Krumme, V. Kessler, A. Hoop A. E. Romanov. A novel route of synthesis of sodium hexafluorosilicate two component cluster crystals using BF4– containing ionic liquids Journal of Crystal Growth 361 51–56 (2012).

Viited

1. M. Freemantle. An Introduction to Ionic Liquids Royal Society of Chemistry Cambridge, (2009).

2.  A. W. Taylor, K. R. J. Lovelock, R. G. Jones, P. Licence. Borane-substituted imidazol-2-ylidenes: syntheses in vacuo Dalton Trans. 40 1463 (2011).

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Kieli Ülikool: lehemardika jalgade nakkuvuse ja seenekübara ühisosa
  2. Soomes arendati uus strateegilise tähtsusega metallisulam
  3. Imeniit
  4. Baariumfloriidi mõjust veele: pseudojää
  5. Hõbedast nanokuupidega saab valmistada suurepärase kiirgusneelduri
  6. Pooljuhtmaterjalidest nanotraatide mehaanilised ja triboloogilised omadused
  7. Uus kiirem ja odavam gaasi ning vedeliku lahutamise meetod
  8. Mikroskaalas grafiidis kaob hõõrdumine pea täielikult
  9. Grafeeni akustiline alternatiiv
  10. Teadlased leiutasid pikalt infrapuna lähedast valgust kiirgava materjali

Filed Under: Eestist endast, Tartu Ülikool, Teadusuudised Tagged With: Materjalimaailm

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in