¿Qué es un Líquido iónico?
Se trata de una pregunta que no es fácil de responder. En palabras del Prof. Tom Welton del Imperial College de Londres, “…un líquido iónico es una sal que no genera un buen sólido”. En general, un Líquido Iónico-literalmente “sal líquida”-puede definirse como una sal que se derrite(se convierte en líquido) antes de descomponerse.
Los líquidos iónicos se component habitualmente de cationes y aniones orgánicos e inorgánicos. Existe un extensivo, pero controvertido consenso sobre la clasificación de estos materiales iónicos en dos grupos: los llamados “ Líquidos iónicos a temperatura ambiente” que son aquellas sales que se vuelven líquidas a temperaturas inferiores o iguales a los 100ºC, y las llamadas “sales fundidas” que se derriten a temperaturas mucho más altas (por ejemplo, NaCl a los 803ºC). Esta controvertida clasificación de los líquidos iónicos esta basada de manera arbitraria en las temperaturas de fusión, pero también se puede distinguir entre tipos según diferencias evidentes en la aplicabilidad práctica de ambos.
En este artículo, nos centraremos en los llamados “líquidos iónicos a temperatura ambiente”, sus propiedades únicas y sus ámbitos de aplicación.
Breve historia de los Líquidos Iónicos
El descubrimiento del primer compuesto considerado un líquido iónico puede atribuirse a Paul Walden, en 1914, cuando estaba buscando sales fundidas que pudieran presentarse en estado líquido a la temperatura a la que trabajaba su equipo. Este primer líquido iónico era el nitrato de etilamonio ([EtNH3][NO3]), con una temperatura de fusión de 12ºC y considerado el primer líquido iónico en ser mencionado en la literatura científica.
Después, la investigación y los avances en el potencial de los líquidos iónicos pasó desapercibido durante un tiempo. No fue hasta los años 60 del pasado siglo cuando la investigación de los líquidos iónicos fue promovido gracias a un proyecto de investigación inicial de la Academia de las Fuerzas Armadas de EEUU, liderado por el comandante (Dr.) Lowell A. King. El principal objetivo entonces era descubrir un sustituto de los electrolitos de las sales fundidas del LiCl/KCl utilizados en baterías térmicas. Desde entonces, la Academia de las Fuerzas Armadas estadonidense apostó por un programa continuo para la investigación de estos líquidos iónicos, donde desarrollaron varios líquidos iónicos combiando diferentes cationes y aniones durante casi cuatro décadas.
Algunos de los líquidos iónicos más relevantes descubiertos durante las décadas comprendidas entre los 60 y los 90 se muestran en la siguiente tabla:
Líquido Iónico |
Año (ref.) |
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[Et3NH][CuCl2] |
1963 (Inorg. Chem.,1963, 2, 1210) |
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[N2222][GeCl3] and [N2222][SnCl2] |
1972 (J. Am. Chem. Soc., 1972, 94, 8716) |
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[RPy][AlCl4] and [R2Im][AlCl4], R=alkyl] |
1982 (Inorg. Chem. 1982, 21, 1263) |
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[R2Im][BF4] and [R2Im][PF6] |
1992 (Chem. Commun., 1992, 965) |
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[R2Im][NTf2] |
1996 (Inorg. Chem. 1996,35,1168) |
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Im = imidazolium, Py = pyridinium, NTF2 = bis(trifluoromethylsulfonyl)amide, N2222 = tetraethylammonium, EtPyBr = n-ethyl pyridinium bromide and Et3NH = triethyl ammonium. |
Más tarde, a principios del siglo XXI, el interés en los líquidos iónicos y sus potenciales aplicaciones experimentaron un renacimiento y empezaron a captar el interés entre la comunidad científica. Este interés se vio claramente reflejado en el número de publicaciones científicas donde el “líquido iónico” aparecía como alguna de las palabras clave. Echando un vistazo al siguiente gráfico, uno puede deducir que en los últimos 10 años (2012-2021), el interés de la comunidad científica en los líquidos iónicos (>54.000 publicaciones científicas) creció enormemente, y la tendencia es a que siga creciendo en los próximos años (ya son más de 3.000 publicaciones en lo que va de 2022).