Líquidos iônicos - ILs, TRILs, TSILs

Líquidos iônicos de alta energia

Líquidos iônicos são substâncias que são sais fundidos com baixo ponto de fusão (abaixo de 100 ° C). Eles consistem em um grande cátion orgânico assimétrico e um ânion orgânico ou inorgânico. Suas vantagens incluem baixa pressão de vapor, uma ampla faixa de temperatura na qual existem na forma líquida, alta estabilidade, capacidade de dissolver muitos compostos e alta condutividade. Nos últimos anos, tem havido um interesse crescente por líquidos iônicos como uma alternativa ambientalmente correta aos solventes orgânicos e em áreas como síntese orgânica, eletroquímica, separação e técnicas analíticas, química de materiais e outras.

Ao selecionar uma estrutura composta apropriada, líquidos iônicos de alta energia podem ser obtidos, que podem encontrar aplicações como explosivos ou combustíveis de foguete. Assim, eles podem substituir com sucesso a hidrazina usada atualmente, que é uma substância volátil, tóxica e cancerígena. Os líquidos iônicos também têm a vantagem de serem fáceis de trabalhar devido à sua baixa toxicidade e volatilidade muito baixa. Muitos líquidos iônicos apresentam ignição espontânea (hipergólica) em contato com alguns oxidantes. Este recurso é muito desejável na propulsão de foguetes porque a ignição de ambos os componentes ocorre espontaneamente e nenhum sistema de ignição ou catalisador adicional é necessário. Um parâmetro importante que caracteriza o combustível hipergólico é o seu atraso na ignição. Este é o tempo de iniciação que decorre do momento em que o combustível (por exemplo, líquido iônico) e o oxidante entram em contato um com o outro. É preferível que este parâmetro seja o mais baixo possível. Substâncias e oxidantes adequadamente selecionados podem atingir tempos de retardo de ignição muito baixos. Atualmente, o sistema hipergólico típico usado é dimetilhidrazina e tetróxido de diazotium ou ácido nítrico vermelho fumegante. Todos esses compostos são altamente irritantes, venenosos e perigosos. Os líquidos iônicos são uma alternativa muito mais vantajosa, especialmente porque alguns compostos apresentam ignição com peróxido de hidrogênio altamente concentrado, que é uma substância bastante segura, mas principalmente não tóxica.

Projetaremos para você um líquido iônico com as propriedades esperadas - TSILs (líquidos iônicos específicos para tarefas).

A tabela abaixo apresenta grupos freqüentemente usados de cátions e ânions para a criação de líquidos iônicos de alta energia. Os cátions usados são frequentemente derivados adequados de compostos heterocíclicos (como imidazol), para este propósito produtos contendo substituintes como 1-butil-3-metilimidazol, 1-etil-3-metilimidazol, 1-alil-3-etilimidazol, etc. são obtidos por síntese química. Da mesma forma, os ânions usados podem ser adequadamente modificados a partir do boro-hidreto para formar cianoboro-hidreto ou dicianoboro-hidreto. Isso significa que o número de possíveis líquidos iônicos que podem ser formados é essencialmente ilimitado.