La sal fundida es una sal que es sólida a temperatura y presión estándar, pero que se vuelve líquida debido a la temperatura elevada. Una sal que es líquida incluso a temperatura y presión estándar se suele denominar líquido iónico a temperatura ambiente y, técnicamente, las sales fundidas son una clase de líquidos iónicos.
Como referencia, el cloruro de sodio fundido , la sal de mesa , tiene un punto de fusión (pf) de 801 °C (1474 °F). Se han desarrollado diversas mezclas eutécticas con puntos de fusión más bajos:
Los nitratos de metales alcalinos tienen un punto de fusión relativamente bajo y son térmicamente estables. El menos estable, LiNO3 (pf 255 °C (491 °F)) se descompone sólo a 474 °C (885 °F). En el otro extremo, el nitrato de cesio se funde a 414 °C (777 °F) y se descompone a 584 °C. [2]
Las sales fundidas tienen una variedad de usos.
Una aplicación industrial es la producción de magnesio, que comienza con la producción de cloruro de magnesio mediante cloración del óxido de magnesio :
La electrólisis del cloruro de magnesio fundido resultante se lleva a cabo a 700 °C (1292 °F): [6]
El aluminio metálico se produce a partir de óxidos de aluminio mediante electrólisis de una mezcla fundida de hexafluoroaluminato de sodio y alúmina a 950 °C (1740 °F). Esta conversión se denomina proceso Hall-Haroult . [7]
Las sales fundidas (fluoruro, cloruro y nitrato ) se pueden utilizar como fluidos de transferencia de calor , así como para el almacenamiento térmico . Este almacenamiento térmico se utiliza en plantas de energía solar concentrada . [8] [9]
Los reactores de sales fundidas son un tipo de reactor nuclear que utiliza sales fundidas como refrigerante o como disolvente en el que se disuelve el material fisionable. Se pueden formar sales experimentales utilizando litio que tienen un punto de fusión de 116 °C y al mismo tiempo tienen una capacidad térmica de 1,54 J/(g·K). [4]
Las mezclas de sales de cloruro fundidas se utilizan comúnmente como baños de temple para diversos tratamientos térmicos de aleaciones , como el recocido y el revenido del acero . Las mezclas de sales de cianuro y cloruro se utilizan para la modificación de la superficie de las aleaciones, como la carburación y la nitrocarburación del acero.
La criolita (una sal de fluoruro ) se utiliza como disolvente de óxido de aluminio en la producción de aluminio en el proceso Hall-Héroult .
Las sales de fluoruro, cloruro e hidróxido se pueden utilizar como disolventes en el piroprocesamiento del combustible nuclear .
Las sales fundidas a temperatura ambiente (también conocidas como líquidos iónicos ) están presentes en la fase líquida en condiciones estándar de temperatura y presión . Algunos ejemplos de dichas sales incluyen la mezcla de bromuro de N -etilpiridinio y cloruro de aluminio , descubierta en 1951, [10] y el nitrato de etilamonio descubierto por Paul Walden . Otros líquidos iónicos aprovechan los cationes de amonio cuaternario asimétricos, como los iones de imidazolio alquilados , y los aniones grandes y ramificados, como el ion bistriflimida .