Publicação: Determinação experimental da solubilidade de orgânicos em água
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
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Resumo
Dados de solubilidade de orgânicos em água são de extrema importância para o
desenvolvimento da indústria química. O projeto de equipamentos, geralmente, requer a
utilização de dados experimentais confiáveis. Este trabalho de pesquisa tem como objetivo, o
desenvolvimento de uma metodologia para a determinação de dados isotérmicos de
solubilidade de misturas, contendo componentes polares e apolares.
Um sistema composto por duas células conectadas em série foi empregado para
determinação da solubilidade de solutos, especialmente os orgânicos, em água. O
equipamento consiste de dois vasos de vidro pyrex, denominados de células, interligados por
um tubo de aço inoxidável com dispositivo para manter a temperatura superior à ambiente. O
primeiro vaso continha o soluto puro e foi denominado de célula de composto puro. Possuía
uma camisa externa por onde circulava água proveniente de um banho termostatizado e, uma
câmara interna, onde estava disposto o soluto. Uma entrada, na base deste vaso, possibilitava
o escoamento de um gás de arraste, N2, que arrastava o soluto para o segundo vaso,
denominado de célula de saturação. Parte do soluto foi dissolvido em água pura, contida no
segundo vaso, e parte foi descarregada na atmosfera. Amostragens da fase líquida foram
realizadas, temporalmente, até a condição de saturação. O processo de dissolução foi
monitorado por amostragens feitas através de um septo de silicone que se encontra na base da
célula de saturação. A amostra líquida foi analisada por cromatografia gasosa, empregando-se
cromatógrafo dotado de detector de ionização de chama (DIC) obtendo-se as concentrações
das soluções. O experimento finalizava quando a concentração amostrada não se alterava.
Os resultados obtidos mostraram excelente concordância com nossos dados de
equilíbrio líquido-líquido, bem como quando comparados com outros da literatura. Os dados
de solubilidade em função da temperatura foram empregados na obtenção de parâmetros de
equações disponíveis na literatura.
Abstract
Solubility data of organic compounds in water have extreme importance for the
development of the chemical industry. The design of equipments requires the use of reliable
experimental data. The objective of this research work was the development of a methodology
to obtain solubility experimental data. The experiments used liquid mixtures containing polar
and non-polar components, and were performed at isothermal conditions.
A system composed by two cells connected in series was used for determination of
solubility experimental data of solutes, especially of organics in water. It comprised two glass
recipients named cells, which were connected by a heated stainless steel tube. The pure
compound cell had an internal camera where the solute was added. An entrance, at the cell
bottom, allowed that the carrier gas N2 to flow taking the solute to the second vase, named
saturation cell. Part of the solute was dissolved and another part was thrown away the
atmosphere. Liquid samples were taken from the liquid phase, through a silicon septum in the
basis of the saturation cell, temporarily until the final saturation. The equilibrium temperature
was kept by a thermostatic bath. The liquid sample was analyzed by using a gas
chromatograph with a flame ionization detector (FID), and so, obtaining the solutions
concentrations. The experiment was finished when the sampled concentration did not change.
The results obtained showed a good accordance to our liquid-liquid equilibrium data
as well with others from the literature. Solubility data in function of temperature were used to
fit the parameters of the equations available in literature.
Palavras-chave
Solubilidade, Compostos orgânicos, Sistemas aquosos diluídos, Solubility, Organic compounds, Diluted aqueous systems, Processos químicos
Citação
MALAGONI, Ricardo Amâncio. Determinação experimental da solubilidade de orgânicos em água. 2006. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.