离子液体近年来被认为是传统有机溶剂理想的绿色替代品,其具有熔点低、几乎无蒸汽压、不燃烧、溶解能力强和功能可调等特点,由于这些优点离子液体在化学反应和物质分离等领域被广泛应用。为了更有效地将离子液体应用于工业和生产,含离子液体体系的化学和物理性质的基础研究尤其重要。本论文基于课题组长期开展铷铯盐溶液化学研究的工作基础,选择了 8种咪唑类离子液体([C2mim]Cl,[C4mim]Cl,[C6mim]Cl,[C8mim]Cl,[C2mim]Br,[C4mim]Br,[C6mim]Br,[C8mim]Br),研究了所选离子液体对RbCl/CsCl在水中溶解行为的调控作用及混合溶液的性质。论文所取得的主要进展和结论如下:(1)测定了 T=(288.15、298.15 和 308.15)K 下咪唑离子液体([Cnmim]X,n=2,4,6,8;X=Cl,Br))+H2O二元体系的密度及折光率。结果表明二元体系的密度和折光率均随着离子液体含量的增加而增加,随着离子液体阳离子烷基链的增长而减小。温度升高二元混合溶液的密度和折光率减小。(2)为了深入了解二元体系中离子液体与水分子之间的相互作用,研究了由咪唑离子液体与水所构成的二元混合溶液的过量摩尔体积。结果显示,咪唑离子液体与水构成的混合体系具有负的过量摩尔体积,说明离子液体与水分子间具有较强的相互吸引作用,从热力学角度证明离子液体与水分子间形成氢键的论断。通过Redlich-Kister方程对二元溶液的过量体积数据进行回归。(3)采用等温平衡溶解度法研究了 T=(288.15、298.15和308.15)K下咪唑离子液体([Cnmim]X,n=2,4,6,8;X=Cl,Br)对RbCl/CsCl在水中溶解度的影响。结果表明添加离子液体后RbCl/CsCl在水中的溶解度降低,离子液体对RbCl/CsCl具有盐析效应,即可以通过外加离子液体来调控RbCl/CsCl的溶解行为。对RbCl/CsCl +[Cnmim]X + H20三元体系,RbCl/CsCl溶解度随着体系中离子液体含量增加而减小;随着离子液体阳离子烷基链增长而增大。另外,温度对RbCl/CsCl溶解度的影响不大。采用NRTL(非随机两流体)模型关联了 RbCl/CsCl在所测定离子液体水溶液中的溶解度数据。利用回归得到的NRTL模型参数计算了 RbCl/CsCl在所测定离子液体水溶液中的溶解度,计算结果与实验测定值具有较好的一致性。(4)利用数字型密度仪和折光率仪精确测量RbCl/CsCl+[Cnmim]cl + H2O三元体系饱和溶液的密度及折光率,分析了温度、各组分含量及自身性质对饱和溶液密度及折光率的影响。采用四参数经验方程y=A+BwIL+CwIL2+DwIL3对所测得的密度及折光率数据进行了拟合,实验值与计算值之间的标准偏差小于0.01。(5)自行研制了用于测定溶液体系热力学性质的等压装置。首次采用化学性质稳定价格较低的铌钛合金制作等压样品杯,并在等压箱内部引入了一套自动磁力加盖系统。采用该装置研究了 298.15 K下KC1水溶液的渗透系数,通过对比发现实验结果与文献值十分吻合,验证了该装置的可靠性。(6)采用自制等压实验装置研究了 298.15 K时三元不饱和水溶液RbCl/CsCl +[Cnmim]Cl + H20(n=2,4,6)的等压热力学行为。三元体系 RbCl/CsCl +[Cnmim]Cl +H20(n=2,4,6)的等压行为对线性浓度规则均出现了较小的偏差,偏离了偏理想模型。在同一条等水活度线上,当RTILs和RbCl/CsCl浓度相近时三元不饱和体系偏离线性浓度规则程度较大,当RTILs和RbCl/CsCl浓度相差很大时偏离程度比较小。可见,所研究的不饱和溶液体系中离子液体与RbCl/CsCl之间的相互作用影响了体系的线性等压行为,混合溶液中溶质间的相互作用是不可以被忽略的。