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실온 이온성 액체: 역학, 점성, 레드에지효과

전문가 제언: ○ 실온에서 작업한 이온성 액체에 대한 물성을 소개하는 내용이다. Acc. Chem. Res.에 리뷰형식으로 기고한 글이다. 현재 알려져 있는 이온성 액체를 이론적인 개념을 바탕으로 해서 실험실적인 구성을 시도하고 있다. 특수한 기법은 은급하지 않고 있다. 고전적인 이론에 실험적인 결과를 비교함으로써 고전이론의 모순을 지적한다.

○ 이온을 가지고 있는 고분자액체를 실온에 두고 거기에 나타나는 물리적, 화학적 변화를 관찰하는 연구가 세계 각국에서 수행되고 있다. 고분자액체는 점성과 탄성을 가지는 점탄성체이다. 역학적인 성질은 시간에 의존한다. 자극에 응답하여 쉽게 변형을 일으킨다. 여러 가지 종류의 탄성률로 정의한다.

○ 여러 개의 작은 분자가 모이면 분자간력으로 분자들은 회합해서 콜로이드 입자를 형성한다. 긴 사슬을 가지는 전해질용액에서는 임계 미셀농도 이상에서 미셀입자가 만들어진다. 미셀입자는 초미세결정이다. 결정은 광학이방성이다. 전분이나 셀룰로오스의 겔이 광학이방성이므로 미셀의 집합이라 할 수 있다.

○ 미셀의 회합은 이방성과 무정형을 동시에 만들기도 한다. 이온성 액체가 모이면 음이온 원자단의 주위에 양이온이 둘러싼다. 비극성 부위는 이온집단에서 멀리 떨어져서 배열한다. 이러한 경향으로 배열하는 현상은 오래전에 발견되었다. 마치 동물에서 극성인 기관은 머리 쪽에 집중되어 있는 것과 같은 현상이다.

○ 모든 물질은 살아있다고 말하는 사람도 있다. 분자집단의 표면에 이온형성을 조절하는 원동력은 원자핵 안에 있다. 이온성 액체의 조합을 잘 설계하면 신기능성 화합물이 출현할 것으로 본다. 이온액체에 대한 연구는 미래소재를 찾는 새로운 연구방향이다. 우리나라도 이온액체에 관한 연구가 오래전부터 이루어지고 있다.

저자: Hu, ZH; Margulis, CJ; AF Hu, Zhonghan; Margulis, Claudio J.
자료유형: 학술정보