Konsep dan Pengaplikasian Ioniq Liquid

Apa itu Ioniq Liquid?

Ioniq Liquid atau Cairan Ionik (ILs) adalah garam dalam keadaan cair. Penemuan ioniq liquid atau cairan ionik dilakukan oleh Paul Walden pada tahun 1914. Dalam beberapa konteks, istilah ini dibatasi pada garam yang titik lelehnya berada dibawah suhu tertentu seperti 100C. Jika pada suhu kamar berbentuk cair, kita menyebutnya cairan ionik suhu kamar (RTIL). Cairan ionik merupakan cairan yang terdiri dari ion kation organik dan anion poliatomik organik atau anorganik. Kation cair ionik umumnya terdiri dari struktur organik bermuatan positif. Kation yang paling umum dalam cairan ionik adalah nitrogen atau fosfor yang mengandung ion organik. Sifat fisik dan kimia cairan ionik dipengaruhi oleh kation yang ada di dalamnya. 

Anion cair ionik umumnya terdiri dari senyawa organik atau anorganik basa lemah yang bermuatan negatif. Anion yang paling umum dalam cairan ionik adalah ion asetat, nitrat, borat, atau sulfat. Cairan ionik memiliki sifat volatilitas yang rendah, tidak mudah terbakar, titik leleh yang rendah, stabilitas termal yang tinggi, kemampuan bercampur yang terkendali, dapat didaur ulang dan tidak beracun, memberikan harapan bagi kimia ramah lingkungan. Cairan ionik dapat digunakan dalam berbagai bidang elektrokimia, bidang industri, analitis, kimia dan lain sebagainya.

Penggunaan Ioniq Liquid tentukan memiliki kelebihan dan kekurangan sesuai dengan keperluannya. Adapun kelebihan dari cairan ionik ialah memiliki sifat yang sangat baik sebagai media reaksi untuk reaksi kimia, tidak mudah menguap, tidak mudah terbakar, memiliki toksisitas rendah dan kelarutan yang baik untuk banyak bahan organik dan anorganik, dan memiliki sifat tidak beracun dari sebagian besar cairan ionik. Sedangkan kekurangan dari cairan ionik ialah memerlukan penelitian yang memadai mengenai dampaknya terhadap lingkungan, kesehatan dan keselamatan sebelum digunakan secara luas, kemiripan struktural yang dimiliki menimbulkan masalah lingkungan, kesehatan dan keselamatan serta polimer yang disintesis memiliki residu dalam jumlah yang signifikan.

Bagaimana pengalikasian Ioniq Liquid?

Cairan ionik mempunyai titik leleh yang rendah dan konduktivitas ionik yang tinggi, sehingga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi. Aplikasi cairan ionik sangat luas dan sudah banyak digunakan di seluruh dunia. Contoh penggunaan cairan ionik yakni sebagai pelarut atau katalis dalam proses sintesis, kolom kromatografi gas, pengolahan biomassa, elektrolit dalam baterai, dan sel bahan bakar di bidang elektrokimia. Juga aplikasi dibidang teknik industri seperti pelumas, industri farmasi, obat-obatan.

Cairan Ionik sebagai bahan pelumas dibidang otomotif

Pelumas adalah zat kimia yang umumnya cairan, yang diberikan di antara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang terhubung. Penggunaan pelumas paling utama adalah oli mesin yang dipakai pada mesin pembakaran dalam. Dengan adanya penggunaan cairan ionik yang memiliki viskositas yang tinggi juga dapat membentuk lapisan pelumas yang lebih kuat dan tahan lama diantara permukaan yang bergerak.

Cairan Ionik dalam Pengolahan Limbah Nuklir

Limbah nuklir merupakan zat atau bahan bekas serta alat-alat yang terpapar radioaktif dari kegiatan nuklir. Setiap zat dan bahan bekas yang sudah terpapar radioaktif dan tidak lagi digunakan secara otomatis akan menjadi limbah nuklir. Limbah tersebut perlu dikelola dengan baik agar aman bagi manusia dan lingkungan. Dalam pengolahan limbah nuklir cairan ionik mempunyai kemampuan untuk larut dalam berbagai senyawa organik dan anorganik.

Cairan Ionik pada Proses Ekstraksi dan Pemisahan

Ekstraksi adalah proses pengambilan atau pemisahan zat atau komponen tertentu dari suatu campuran atau bahan mentah. Pemurnian dapat meningkatkan kualitas bahan tersebut sehingga lebih cocok untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, dapat bersifat toksik jika digunakan dalam jumlah yang tidak tepat. Pelarut cairan ionik digunakan karena memilik fleksibilitas dari kombinasi ion untuk menyesuaikan sifat fisikokimia senyawa target, dan bisa dianggap sebagai substituen potensial untuk menggantikan pelarut organik yang sifatnya mudah terbakar, mudah menguap, dan beracun sedangkan pelarut cairan ionik memiliki sifat sebaliknya.

Cairan Ionik sebagai Penyerap Gas CO2

Penyerapan gas CO2 adalah proses di mana gas karbon dioksida (CO2) diserap atau diambil dari atmosfer oleh berbagai entitas seperti tumbuhan, lautan, dan bahan kimia tertentu. Kombinasi kation-anion yang tepat membuat Cairan Ionik dapat digunakan sebagai pelarut untuk proses penangkapan CO2 menggantikan pelarut konvensional berbasis amina.

Cairan Ionik Dalam sintesis nanopartikel

Nanopartikel adalah partikel yang memiliki ukuran sangat kecil, yaitu dalam skala nanometer (1 nanometer = 1 miliar bagian dari satu meter). terdiri dari berbagai bahan, seperti logam, keramik, polimer, atau bahan organik, dan memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda dari partikel yang lebih besar. Cairan ionik digunakan untuk sintesis nanopartikel dan sifat-sifatnya dapat berfungsi sebagai agen pelindung dan agen pereduksi.

Cairan Ionik pada baterai

Cairan ionik merupakan alternatif elektrolit yang sangat menarik untuk membuat baterai menjadi lebih aman, karena cairan ionik memiliki stabilitas elektrokimia yang lebar, stabilitas termal tinggi, bersifat non volatil dan non flammabilitas sehingga sangat aman digunakan.

Reaksi Katalitik

Reaksi katalitik ialah reaksi kimia di mana kecepatan reaksi ditingkatkan oleh kehadiran katalis. Katalis ialah zat yang mempercepat reaksi kimia tanpa ikut bereaksi secara permanen dalam reaksi serta cairan ionik digunakan untuk menstabilkan katalis lain untuk dapat digunakan kembali.

Cairan Ionik juga diaplikasikan sebagai pelarut dalam proses pemurnian alkohol

Pemurnian alkohol merupakan proses untuk menghilangkan kontaminan atau zat-zat yang tidak diinginkan dari alkohol. Cairan ionik dapat mempercepat reaksi hidrolisa, tidak menguap, mempunyai stabilitas kimia yang tinggi dan polaritasnya dapat didesain menurut kebutuhan.

Cairan Ionik Sebagai Sel Bahan Bakar

Sel bahan bakar merupakan suatu perangkat elektrokimia yang mampu mengkonversi energi kimia (dalam bahan bakar) menjadi energi listrik secara langsung. Ionik Liquid dapat menjadi salah satu alternatif yang dapat mengubah reaksi kimia antara hidrogen dan oksigen menjadi listrik.

Cairan Ionik Pada Kromatografi Gas

Kromotografi gas merupakan cara pemisahan campuran yang didasarkan atas perbedaan distribusi dari komponen campuran. Cairan ionik sebagai alternatif dalam meningkatkan pemisahan senyawa polar dan non-polar. Tidak hanya itu, cairan ionik juga meningkatkan pemisahan senyawa dengan kelarutan yang rendah dalam fase diam konvensional.

Cairan Ionik Dalam Industri Farmasi

Industri farmasi merupakan sektor penting dalam dunia kesehatan. Perannya dalam menghasilkan obat-obatan yang dibutuhkan untuk mengobati, mencegah, dan mendiagnosis penyakit. Cairan ionik dapat digunakan sebagai pelarut alternatif untuk menggantikan pelarut organik yang berbahaya atau tidak ramah lingkungan dalam produksi dan formulasi obat.

Semoga bermanfaat...

Terimakasih.