抗衡離子

抗衡離子(英語:counterion[註 1],或稱為反荷離子抗平衡離子)是使帶某一電荷的離子化合物保持電中性的伴隨離子。例如,在食鹽中,鈉離子是氯離子的抗衡離子,反之亦然。

聚苯乙烯磺酸鹽英語Polystyrene sulfonate,一種陽離子交換樹脂英語cation-exchange resin,通常使用Na+作為抗衡離子。

界面化學

抗衡離子在界面化學中指離子交換聚合物和膠體中的移動離子[1]。陽離子交換樹脂的抗衡離子通常為離子,該類型聚合物對高電荷數的離子有更強的親和力,陰離子交換樹脂的抗衡離子通常為離子,是一種能快速移動的抗衡陰離子。

抗衡離子可用於相轉移催化,例如親脂性抗衡離子苯扎氯銨

溶液化學

鹽類在有機溶液中的溶解度同時由陽離子與陰離子影響,當含有親脂性的離子時,就可以提高反荷離子在有機溶劑中的溶解度。代表性的離子是季銨鹽陽離子。

許多帶正電荷的有機金屬配合物是用惰性的、非配位性的反荷離子來分離的,如四氟硼酸二茂鐵

電化學

為了提高離子電導率,電化學測量通常在過量的電解質存在下進行。在水中,這一電解質可以是簡單的鹽類,如氯化鉀。在非水體系中,使用由親脂性陽離子和陰離子組成的鹽,如四正丁基六氟磷酸銨。同樣的,這種情況下電位也會受離子對影響,在低介電常數的溶劑中尤為明顯[3]

穩定性

在許多應用中,抗衡離子只是用於提供親脂性,並且依靠其較大的包絡體積來穩定其伴隨離子。抗衡離子一般應是化學惰性的:對於抗衡陰離子,惰性指的是低路易斯鹼性,基本不呈反應性;對於季銨鹽和鏻離子而言,惰性指的是面對強鹼和親核試劑的抵抗性。

備註

  1. ^ 讀作counter ion,有時也會寫成兩個詞。

參考文獻

  1. ^ 國際純化學和應用化學聯合會化學術語概略,第二版。(金皮書)(1997)。在線校正版: (2006–) "counter-ions"。doi:10.1351/goldbook.C01371
  2. ^ I. Krossing and I. Raabe. Noncoordinating Anions - Fact or Fiction? A Survey of Likely Candidates. Angewandte Chemie International Edition. 2004, 43 (16): 2066–2090. PMID 15083452. doi:10.1002/anie.200300620. 
  3. ^ Geiger, W. E., Barrière, F., "Organometallic Electrochemistry Based on Electrolytes Containing Weakly-Coordinating Fluoroarylborate Anions", Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1030. doi:10.1021/ar1000023