Líquidos iónicos y sus interesantes propiedades.

                La primera vez que escuché el término líquido iónico me llamó poderosamente la atención. Mi mente de ingeniero químico novato dispuso una típica imagen de un disolvente líquido, por ejemplo, unas siempre socorridas moléculas de agua pululando por el espacio, con iones, tanto negativos como positivos, en su seno.

                Es decir, a simple vista, la típica disolución de sal en agua, cuyos problemas de Kps y equilibrios de solubilidad nos cansábamos de repetir en las asignaturas de operaciones de separación. Pero no, esto no es un líquido iónico.

                Este nuevo tipo de compuestos, que están en la actualidad muy de moda en muchos campos de investigación científica, se trata de una cosa bien diferente. La sal marina, el cloruro sódico normal y común, en estado líquido, sería también un líquido iónico. Con la diferencia, claro está, que para conseguirlo tendríamos que llegar a unos salvajes 801 ºC.

                Sin embargo, los compuestos que vamos a describir, tienen de particular que pueden estar en estado líquido a temperaturas fácilmente alcanzables en la industria, e incluso en condiciones estándar.

                Esto se debe fundamentalmente a tener una pareja catión-anión muy diferente en tamaño. Los cationes suelen ser macromoléculas orgánicas, mientras que el anión suele ser de un tamaño inferior, tanto orgánico como inorgánico. Esto además provoca que su ordenamiento, el típico para redes cristalinas, sea muy complicado.

Adjunto dos ejemplos, como el cloruro de 1-etil-3-metilimidazolio y el acetato de 1-etil-3-metilimidazolio.

Estos curiosos líquidos traen consigo una serie de propiedades que les hacen muy interesantes, como son las siguientes [1]:

·         La primera y más importante, y ya mencionada, puntos de fusión bajos y alcanzables en condiciones de proceso.
·         Compuestos muy poco volátiles. Presión de vapor casi nula.
·         Pueden aguantar altísimas temperaturas sin llegar a descomponerse.
·         Buen poder disolvente.
·         Buenas propiedades electroquímicas.

                Entre sus puntos en contra cabe mencionar que son líquidos muy viscosos, lo cual nos añade un coste energético en su manejo, y en especial, en la actualidad a falta de una economía de escala, son muy caros.

                Otro punto en contra es que, algunos, son tóxicos o peligrosos para el medio ambiente, pero gracias a su propiedad de casi nula volatilidad, es muy difícil accidentarse con ellos, ya que necesitaríamos una exposición directa o beberlo para tener una desgracia.

Sin embargo, la propiedad más interesante está en su propia esencia. Es decir, las propiedades anteriormente mencionadas, que son muy interesantes para muchos procesos químicos, dependen principalmente de la pareja de iones seleccionada. Y los datos más actuales de los que dispongo hablan de 229 aniones y 907 cationes [2].

Echando mano de números combinatorios uno se hace un idea de la ingente multitud de variedades de líquidos iónicos que se pueden obtener.

Esto no es más, que para un determinado proceso o aplicación, podemos seleccionar un IL (ionic liquid, como dirían en el mundo anglosajón) a la carta. Seleccionar la pareja adecuada que nos optimice un determinado proceso industrial, o haga más interesante un producto.

[1] http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido_i%C3%B3nico#Propiedades

[2] Production of Biofuels and Chemicals with Ionic Liquids. Zhen Fang Richard L. Smith, Jr. Xinhua Qi , (Springer).