Nouvelle approche révèle l'acidité des liquides ioniques par spectroscopie Raman

ParisDes scientifiques de l'Université de Liège ont utilisé pour la première fois la spectroscopie Raman pour mesurer l'acidité des liquides ioniques. Cette découverte révèle que ces liquides sont extrêmement acides, bien plus que l'eau. Étant donné que les méthodes traditionnelles de mesure du pH ne fonctionnent pas pour les liquides ioniques, les chercheurs ont employé une méthode différente appelée fonctions d'acidité de Hammett.

Les liquides ioniques sont des sels qui restent liquides à température ambiante. Ils retiennent mal les protons, rendant ces derniers plus actifs et acides. Les méthodes traditionnelles comme la spectroscopie UV-Visible nécessitent des milieux clairs et des indicateurs colorés. Cependant, ces indicateurs peuvent réagir avec les liquides ioniques, faussant ainsi les résultats.

Pourquoi la spectroscopie Raman est supérieure :

• Fonctionne avec des milieux non-transparents
• Aucun indicateur coloré nécessaire
• Réduit les erreurs potentielles

Aurélie Rensonnet, chercheuse à l'Université de Liège, a indiqué que leurs tests de spectroscopie Raman ont montré qu'ils pouvaient déterminer les niveaux d'acidité des liquides ioniques qu'ils ont examinés. Cette technique permet également de mieux comprendre comment l'acide influence les réactions chimiques et les processus dépendants du pH dans ces solutions complexes.

Leur étude a examiné trois liquides ioniques non aqueux contenant le composé chimique 1-n-alkyl-3-méthylimidazolium avec l'anion bistriflimide. Contrairement à la spectroscopie UV-Visible, la spectroscopie Raman présente des avantages majeurs car elle ne nécessite pas que l'échantillon soit complètement transparent ou qu'il contienne des marqueurs colorés.

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Les liquides ioniques peuvent améliorer les réactions acido-catalysées, servir d'électrolytes stables dans les batteries et faciliter la décomposition des déchets de biomasse pour leur récupération. Mesurer précisément leur acidité peut ouvrir la voie à de nombreuses applications industrielles.

Cédric Malherbe, l'un des auteurs, a souligné l'importance de comprendre la forte acidité des liquides ioniques pour leur utilisation. Cette étude présente des nouvelles méthodes de mesure de l'acidité qui seront bénéfiques tant pour les chercheurs que pour l'industrie.

Les résultats permettent aux chercheurs de quantifier l'énergie nécessaire pour transférer des protons de l'eau vers des liquides ioniques. Cette évaluation peut être confrontée aux modèles informatiques, offrant ainsi un outil précieux pour l'étude de ces substances complexes.

Cette nouvelle méthode surmonte les limites précédentes et permet des mesures d'acidité plus précises dans les liquides ioniques. Elle nous aide à mieux comprendre les réactions chimiques sensibles aux acides et offre de nouvelles façons d'étudier les processus sensibles au pH en temps réel. Cette avancée promet un progrès significatif en chimie des solvants ioniques et pourrait ouvrir la voie à de nombreuses applications industrielles.