ИСТИНА

Обзор посвящён композитным жидкостям (КЖ) - растворителям нового поколения, находящим все более широкое применение в науке и технике, в частности, в традиционно важной для аналитической химии жидкостной экстракции. К классу КЖ относятся ионные жидкости, ИЖ; жидкие эвтектики, ЭЖ; двухфазные водные системы, ДВС. Большинство современных КЖ использует в качестве основы органические ионные компоненты. На эти растворители возлагают большие надежды в связи с приоритетными для современного развития экстракции задачами обеспечения экологической безопасности и «зеленого» характера экстракции. С ними связаны новые возможности замены токсичных и взрыво/пожароопасных веществ на более безопасные, миниатюризации и перехода к микроэкстракции, внедрения систем на основе возобновляемых источников сырья и др. В обзоре внимание различным классам КЖ уделяется пропорционально скорости роста интенсивности современных исследований/обратно пропорционально степени исследованности: больше всего места отводится ЭЖ, меньше всего - ИЖ. Для класса ионных жидкостей приводится общий обзор: особенности структуры и свойств, сравнение различных типов ИЖ. Обсуждены важные для экстракционных приложений физико-химические свойства ИЖ и возможности их варьирования. Представлен обзор работ, иллюстрирующий многообразие подходов с использованием ИЖ в экстракции ионов металлов и органических соединений и последующем их определении. Сравнительно кратко рассматривается класс двухфазных водных систем на основе неполимерных органических соединений (обычно солей) – особенности состава, классификация, перспективные для экстракционных приложений свойства и факторы, влияющие на фазовые равновесия. Обозначены сферы применения ДВС в экстракции. Подробно освещается класс растворителей - жидких эвтектик, англ. deep eutectic solvents, DES (правильнее было бы называть их «многокомпонентными расплавами» или «низкоплавкими смесями», жидкими при комнатной температуре; классический пример – смесь хлорида холина и мочевины). Обсуждаются движущие силы формирования, круг возможных сочетаний компонентов и классификация ЭЖ. Описывается история современных ЭЖ от первой публикации в 2003 г. до настоящего времени. Анализ данных Web of Science показывает, что порог в 100 публикаций за год был преодолён в 2012 г.; последние значения таковы: 2016 – 429, 2017 – 657, 2018 – 790, 2019 (продолжается) – 726. При этом публикаций на русском языке очень мало, не более нескольких десятков; обзоров нет вообще. Обсуждаются общие черты и различия ИЖ и ЭЖ (при наблюдаемом сходстве физико-химических свойств ЭЖ выгодно отличаются простотой и низкой стоимостью получения). Продемонстрированы возможности получения ЭЖ на основе широкого круга природных соединений. Показана растворяющая способность ЭЖ по отношению к различным классам соединений. Приводится обзор работ, освещающих сферы применения ЭЖ в экстракции (пробоподготовка в химическом анализе, разделение и выделение целевых компонентов в технологии, очистка топлив от примесей и др.) и иных сферах (например, извлечение биологически активных соединений из растительного сырья, делигнификация древесины, разделение азеотропных смесей). Отмечается отсутствие единства в разграничении классов КЖ разными исследователями, иллюстрируется условность и проблематичность такого разграничения (наличие систем, которые можно отнести одновременно к разным классам; опережающее развитие практического применения КЖ относительно фундаментальных исследованияй). Обсуждаются достоинства и недостатки рассмотренных классов КЖ как экстракционных растворителей (с точки зрения экологической безопасности, физико-химических свойств, доступности компонентов, стоимости) и формулируются связанные с этим актуальные задачи исследований

Публикация обзорной статьи в российском журнале