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https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1756
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Equilíbrio líquido-líquido e estudos das forças motrizes de partição de íons em novos sistemas aquosos bifásicos baseados em líquidos iônicos |
Autor: | BONIFÁCIO, Pedro Lúcio |
Primeiro orientador: | VIRTUOSO, Luciano Sindra |
Primeiro membro da banca: | RAPHAEL, Ellen |
Segundo membro da banca: | FERREIRA, Elivelton Alves |
Terceiro membro da banca: | COSTA, Éderson D'Martin |
Quarto membro da banca: | TREVISAN, Jerusa Simone Garcia |
Resumo: | O presente trabalho teve seus objetivos centrados na obtenção e caracterização do comportamento de fases de sistemas aquosos bifásicos (SABs) baseados no líquido iônico [Bmim]BF 4 e nos sais inorgânicos CuSO 4 ou Li 2 SO 4 . No SAB formado por [Bmim]BF 4 + CuSO 4 + H 2 O foram obtidos diagramas de fase nas temperaturas de 283,15; 298,15 e 313,15K. Já para as misturas de [Bmim]BF 4 + Li 2 SO 4 + H 2 O o comportamento de fases foi estudado nas temperaturas de 273,15; 283,15; 298,15; 308,15 e 318,15K. Em ambos os SABs o efeito da temperatura, composição, cátion e troca iônica na formação desses sistemas foram avaliados. Verificou-se experimentalmente que a temperatura teve um efeito notável na posição dos diagramas de fase para os dois tipos de misturas. De forma geral a diminuição da temperatura promove a segregação de fases, indicando o caráter exotérmico da formação destes SABs. Ainda, mudanças de densidade nos sistemas formados por CuSO 4 levaram à ocorrência de inversão de fase em algumas composições de mistura à 283,15 e 298,15K. Uma escala foi estabelecida para avaliar a capacidade de diferentes cátions de sais de sulfato para induzir a formação de misturas envolvendo [Bmim]BF 4 . Parâmetros termodinâmicos de hidratação foram utilizados em conjunto com dados experimentais de solubilidade de saturação para fazer vários ajustes que parecem mostrar que a entropia de hidratação é a força motriz para o processo de separação. Parâmetros termodinâmicos de transferência dos componentes (cátions, ânions e água) entre as fases, também foram calculados a partir dos dados experimentais e indicaram que a transferência de material da fase inferior para a parte superior não é espontânea e tende a ser menos espontânea com o aumento da CLA (comprimento da linha de amarração). Foi observado experimentalmente que não houve troca significativa de pares iônicos no processo de separação de fases envolvidos nessas misturas estudadas. Adicionalmente, os dados de equilíbrio e as curvas binodais foram ajustados a uma expressão não linear empírica (equação de Merchuk) e o efeito de salting out foi explorado usando uma equação do tipo Setschenow. |
Abstract: | The present work had its objectives centered on obtaining and characterizing the phase behavior of new ATPSs based on the ionic liquid [Bmim]BF 4 and the inorganic salts CuSO 4 or Li 2 SO 4 . In the ATPSs formed by [Bmim]BF 4 + CuSO 4 + H 2 O, phase diagrams were obtained at temperatures of 283.15, 298.15, and 313.15K.As for the mixtures of [Bmim]BF 4 + Li 2 SO 4 + H 2 O the phase behavior was studied at temperatures of 283.15, 298.15, 308.15, and 318.15K. In both ATPSs the effect of temperature, composition, cation and ion exchange on the formation of these systems were evaluated. It was experimentally found that the temperature had a remarkable effect on the position of the phase diagrams for the two types of mixtures. In general, the decrease in temperature promotes phase segregation, indicating the exothermic character of the formation of these ATPSs. In the future, changes in density in the systems formed by CuSO 4 led to the occurrence of phase inversion in some blend compositions at 283.15 and 298.15K. A scale was established to evaluate the ability of different cations of sulfate salts to induce the formation of mixtures involving [Bmim]BF 4 . Thermodynamic parameters of hydration were used in conjunction with experimental data of saturation solubility to make several adjustments that seem to show that the entropy of hydration is the driving force for the separation process. Transfer's thermodynamic parameters of the components (cations, anions, and water)between the phases were also calculated from the experimental data and indicated that the transfer of material from the lower phase to the upper part is not spontaneous and tends to be less spontaneous with the increase in TLL. It was observed experimentally that there was no significant exchange of ionic pairs in the phase separation process involved in these mixtures studied. In addition, the equilibrium data and the binodal curves were fitted to an empirical nonlinear expression (Merchuk equation) and the effect of salting-out was explored using a Setschenow equation. |
Palavras-chave: | Físico-Química Equilíbrio líquido-líquido Diagramas de fases Equilíbrio iônico |
Área(s) do CNPq: | QUIMICA::FISICO-QUIMICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Alfenas |
Sigla da instituição: | UNIFAL-MG |
Departamento: | Instituto de Química |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Citação: | BONIFÁCIO, Pedro Lúcio. Equilíbrio líquido-líquido e estudos das forças motrizes de partição de íons em novos sistemas aquosos bifásicos baseados em líquidos iônicos. 2020. 100 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2021. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1756 |
Data de defesa: | 29-Jan-2020 |
Aparece nas coleções: | Doutorado |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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