Líquidos iónicos: IL, TRIL, TSIL

Líquidos iónicos de alta energía

Los líquidos iónicos son sustancias que son sales fundidas con un punto de fusión bajo (por debajo de 100 ° C). Consisten en un catión orgánico grande y asimétrico y un anión orgánico o inorgánico. Sus ventajas incluyen baja presión de vapor, un amplio rango de temperatura en el que existen en forma líquida, alta estabilidad, la capacidad de disolver muchos compuestos y alta conductividad. En los últimos años, ha habido un interés creciente en los líquidos iónicos como una alternativa ecológica a los disolventes orgánicos y en áreas como síntesis orgánica, electroquímica, técnicas de separación y análisis, química de materiales y otras.

Al seleccionar una estructura de compuesto adecuada, se pueden obtener líquidos iónicos de alta energía, que pueden encontrar aplicaciones como explosivos o combustibles para cohetes. Por lo tanto, pueden reemplazar con éxito la hidracina utilizada actualmente, que es una sustancia volátil, tóxica y cancerígena. Los líquidos iónicos también tienen la ventaja de ser fáciles de trabajar debido a su baja toxicidad y muy baja volatilidad. Muchos líquidos iónicos exhiben ignición espontánea (hipergólica) al entrar en contacto con algunos oxidantes. Esta característica es muy deseable en la propulsión de cohetes porque la ignición de ambos componentes ocurre espontáneamente y no se requiere ningún sistema de ignición o catalizador adicional. Un parámetro importante que caracteriza al combustible hipergólico es su retardo de encendido. Este es el tiempo de iniciación que transcurre desde el momento en que el combustible (por ejemplo, líquido iónico) y el oxidante entran en contacto entre sí. Es preferible que este parámetro sea lo más bajo posible. Las sustancias y oxidantes seleccionados adecuadamente pueden lograr tiempos de retardo de ignición muy bajos. Actualmente, el sistema hipergólico típico utilizado es dimetilhidrazina y tetróxido de diazotio o ácido nítrico rojo fumante. Todos estos compuestos son muy irritantes, venenosos y peligrosos. Los líquidos iónicos son una alternativa mucho más ventajosa, especialmente porque algunos compuestos muestran ignición con peróxido de hidrógeno altamente concentrado, que es una sustancia bastante segura, pero en su mayoría no tóxica.

Diseñaremos para usted un líquido iónico con las propiedades esperadas: TSIL (líquidos iónicos específicos de la tarea).

La siguiente tabla presenta los grupos de cationes y aniones de uso frecuente para crear líquidos iónicos de alta energía. Los cationes utilizados son a menudo derivados adecuados de compuestos heterocíclicos (como imidazol), para este fin se obtienen productos que contienen sustituyentes como 1-butil-3-metilimidazol, 1-etil-3-metilimidazol, 1-alil-3-etilimidazol, etc. síntesis química. De manera similar, los aniones usados pueden modificarse adecuadamente a partir del borohidruro para formar cianoborohidruro o dicianoborohidruro. Esto significa que el número de posibles líquidos iónicos que se pueden formar es esencialmente ilimitado.