Lichide ionice - IL, TRIL, TSIL

Lichide ionice cu energie ridicată

Lichidele ionice sunt substanțe care sunt săruri topite cu un punct de topire scăzut (sub 100 ° C). Acestea constau dintr-un cation organic mare și asimetric și un anion organic sau anorganic. Avantajele lor includ presiunea scăzută a vaporilor, o gamă largă de temperaturi în care există sub formă lichidă, stabilitate ridicată, capacitatea de a dizolva mulți compuși și conductivitate ridicată. În ultimii ani, a crescut interesul pentru lichidele ionice ca alternativă ecologică la solvenții organici și în domenii precum sinteza organică, electrochimia, separarea și tehnicile analitice, chimia materialelor și altele.

Prin selectarea unei structuri compuse adecvate, se pot obține lichide ionice de mare energie, care pot găsi aplicații ca explozivi sau combustibili pentru rachete. Astfel, pot înlocui cu succes hidrazina utilizată în prezent, care este o substanță volatilă, toxică și cancerigenă. Lichidele ionice au, de asemenea, avantajul de a fi ușor de utilizat, datorită toxicității lor scăzute și a volatilității foarte scăzute. Multe lichide ionice prezintă aprindere spontană (hipergolică) la contactul cu unii oxidanți. Această caracteristică este foarte de dorit în propulsia cu rachete, deoarece aprinderea ambelor componente are loc spontan și nu este necesar niciun sistem de aprindere sau catalizator suplimentar. Un parametru important care caracterizează combustibilul hipergolic este întârzierea aprinderii. Acesta este timpul de inițiere care trece din momentul în care combustibilul (de exemplu, lichidul ionic) și oxidantul intră în contact unul cu celălalt. Este de preferat ca acest parametru să fie cât mai mic posibil. Substanțele selectate corespunzător și oxidantul pot obține timpi de întârziere de aprindere foarte mici. În prezent, sistemul hipergolic tipic utilizat este dimetilhidrazina și tetroxidul de diazotiu sau acidul azotic roșu fumigant. Toți acești compuși sunt extrem de iritante, otrăvitori și periculoși. Lichidele ionice sunt o alternativă mult mai avantajoasă, mai ales că unii compuși prezintă aprindere cu peroxid de hidrogen foarte concentrat, care este o substanță destul de sigură, dar mai ales netoxică.

Vom proiecta pentru dvs. un lichid ionic cu proprietățile așteptate - TSILs (lichide ionice specifice sarcinii).

Tabelul de mai jos prezintă grupuri frecvent utilizate de cationi și anioni pentru a crea lichide ionice cu energie ridicată. Cationii utilizați sunt adesea derivați adecvați ai compușilor heterociclici (cum ar fi imidazolul), în acest scop se obțin produse prin conținerea substituenților precum 1-butil-3-metilimidazol, 1-etil-3-metilimidazol, 1-alil-3-etilimidazol etc. sinteza chimică. În mod similar, anionii utilizați pot fi modificați corespunzător din borohidrură pentru a forma cianoborohidrură sau dicianoborohidrură. Aceasta înseamnă că numărul de lichide ionice posibile care se pot forma este în esență nelimitat.