Kenali Pelarut Hijau Cecair Ionik & Pelarut Eutektik Dalam

Oleh : ChM. Dr Nur Hasyareeda Binti Hassan
Fakulti Sains & Teknologi, Universiti Kebangsaan Malaysia

Pelarut merupakan komponen yang penting dalam pelbagai proses kimia seperti sintesis, pengekstrakan, pembuatan, penulenan dan sebagainya. Pelarut organik sering dipilih sebagai pelarut memandangkan potensinya untuk melarutkan pelbagai bahan larut dengan kepolaran yang berbeza. Namun, pelarut organik ini kebanyakannya bersifat toksik, mudah meruap dan memberikan pelbagai kemudaratan kepada pengguna dan alam sekitar.  Air sebaliknya merupakan pelarut hijau mempunyai limitasi pelarutan sebatian dengan kepolaran yang rendah. Oleh yang demikian pembangunan dan penggunaan pelarut hijau telah diberikan penekanan dan merupakan aspek utama kimia hijau. Menurut 12 Prinsip Kimia Hijau, pelarut hijau perlu murah, selamat, stabil, terbiodegradasi, keterbaharuan dan tidak toksik. Cecair ionik (IL) dan pelarut eutektik dalam (DES) merupakan dua jenis pelarut hijau yang boleh direka bentuk bagi aplikasi yang pelbagai. Kedua-dua sistem pelarut hijau ini mempunyai banyak kelebihan berbanding pelarut organik dan sesuai sebagai pelarut alternatif.

Cecair Ionik adalah garam organik yang terdiri daripada kation organik dan anion organik atau tidak organik dengan takat lebur yang rendah iaitu bawah 100 ºC. Bentuk asimetrik serta saiz kation yang besar menyebabkan cecair ionik wujud dalam bentuk cecair pada suhu rendah.  Ia secara umunya terbahagi kepada empat jenis iaitu cecair ionik protik, aprotik, tidak organik.  ILs juga boleh dikategorikan sebagai ILs asid, bes dan juga boleh wujud secara neutral. Kebanyakkan ILs stabil pada julat suhu yang luas dan mempunyai kombinasi kation dan anion yang tidak terbatas. Atas sebab inilah cecair ionik turut dikenali sebagai pelarut pereka atau pelarut boleh laras.

Manakala DESs pula adalah campuran dua atau lebih sebatian yang mencapai titik eutektik dengan takat lebur yang rendah berbanding sebatian individu. Ikatan yang wujud antara sebatian adalah ikatan hidrogen. Disebabkan kebanyakan DESs terdiri daripada spesis ion, ia dianggap sebagai analog DES dengan sifat terbiodegradasi dan kos yang rendah. DESs terbahagi kepada empat jenis yang bergantung kepada pencampuran sebatian melibatkan garam organik atau penerima ikatan hidrogen (HBA) dan garam logam  dengan penderma ikatan hidrogen (HBD). Campuran suhu transisi rendah (LTTM), campuran takat lebur rendah (LTM) atau cecair ionik eutektik dalam (DEIL) serta pelarut eutektik dalam semula jadi (NADES) juga merupakan klasifikasi DESs yang berbeza hasil daripada sifat DESs dan campuran jenis sebatian berbeza.

ILs dan DESs bersifat pelarut boleh laras yang meluaskan penggunaannya dalam aplikasi tertentu. Ia dikenali sebagai pelarut hijau disebabkan kemeruapan yang rendah atau tidak meruap. Kedua-dua pelarut ini berupaya melarutkan sebatian dengan kepolaran yang pelbagai sama ada polar atau tidak polar, kestabilan terma yang tinggi dan sesetengah yang bersifat terbiodegradasi.

Aplikasi ILs dalam industri adalah meluas sama ada sebagai pelarut dalam proses pengekstrakan, cecair termal dan pemulihan mangkin. ILs juga diaplikasi dalam elektrokimia seperti pembuatan bateri, sensor, sel solar dan penyaduran logam. Tambahan disebabkan sifat kepolaran yang luas, ILs diaplikasi sebagai bahan dalam kolum kromatografi dan katalisis. Manakala, DESs diaplikasi dalam pengekstrakan, pra-rawatan biojisim, terapi klinikal, produk farmaseutikal atau nutriseutikal, pengesan elektrokimia dan biokatalisis.

Kredit Foto : Bart van Overbeeke