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Na última década, o número de aplicações de líquidos iónicos (LI) tem crescido amplamente, como alternativa verde aos solventes orgânicos voláteis, numa variedade de processos de separação e reação tais como catálise enzimática, absorção, destilação extrativa, etc. Partindo de diferentes combinações de catiões e aniões, os LI poderão ser projetados para terem propriedades físico-químicas adequadas a determinada função. É, porém, reconhecido que, para o projeto de processos químicos, a informação sobre dados termofísicos e de equilíbrio de fases relativos a estes sistemas é ainda insuficiente.
Neste trabalho efetuou-se a determinação experimental dos coeficientes de atividade a diluição infinita γ1^∞ e dos coeficientes de partição gás-líquido de 30 solutos pertencentes a várias famílias de compostos orgânicos (hidrocarbonetos, álcoois, cetonas, éteres, ésteres, haloalcanos e compostos contendo o átomo de azoto ou de enxofre) em dois líquidos iónicos, numa gama de temperaturas entre 318,15 e 353,15 K. Para isto, foi aplicada a técnica de cromatografia gás-líquido utilizando como fase estacionária o líquido iónico tris(pentafluoretil) trifluorofosfato de 1-(2-hidroxietil)-3-metilimidazolio ([HOemim][FAP]) ou tris(pentafluoretil) trifluorofosfato de 1-(2-metoxietil)-1-metilpirrolidínio ([mOemPyr][FAP]).
Finalmente, as propriedades molares parciais em excesso (entalpia e entropia), a diluição infinita, foram derivadas a partir da dependência com a temperatura dos valores de γ1^∞.
In the last decade, the number of applications of ionic liquids (IL) has largely increased, as an environmentally friendly alternative to organic solvents, in a variety of reaction and separation processes such as enzymatic catalysis, absorption, extractive distillation, etc. By combining different cations and anions, IL can be designed to have the appropriate physicochemical properties for a particular task. However, it is acknowledged that for chemical process design there is still a huge lack of thermophysical and phase equilibria data concerning these systems.
In this work, infinite dilution activity coefficients and gas liquid partition coefficients of thirty solutes from various organic families (hydrocarbons, alcohols, ketones, ethers, esters, haloalkanes, and nitrogen- or sulphur- containing compounds) were determined in two selected ionic liquids, in the temperature range from 318.15 to 353.15 K. For this, the gas-liquid chromatography technique was applied using the ionic liquids 1-2-(hydroxyethyl)-3-methylimidazolium tris(pentafluoroethyl) trifluorophosphate ([HOemim][FAP]) or 1-(2-methoxyethyl)-1-methylpyrrolidinium tris(pentafluoroethyl) trifluorophosphate ([mOemPyr][FAP]) as stationary phase.
Finally, the partial molar excess enthalpy and entropy at infinite dilution were calculated from the analysis of γ1^∞ temperature dependence.
Description
Keywords
Líquidos iónicos Cromatogafia gás-líquido Coeficientes de atividade
Citation
Órfão, Eliana Fernandes (2012). Medição de coeficientes de atividade a diluição infinita de solutos orgânicos em líquidos iónicos por cromatografia gás-líquido. Bragança: Escola Superior de Tecnologia e Gestão. Dissertação de Mestrado em Engenharia Química
Publisher
Instituto Politécnico de Bragança, Escola Superior de Tecnologia e Gestão