ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: Estudo Termodinâmico do Equilíbrio Líquido-Líquido para sistema (1) Água + (2) Ácido Acético + (3) Álcool (Butanol ou Hexanol)
AUTORES: SANTOS, M.F.C. (IFS) ; SANTOS, D. F. (NUESC/UNI)
RESUMO: No presente trabalho foi realizado um estudo termodinâmico do equilíbrio líquido-
líquido para o sistema água, ácido acético e os álcoois (butanol e hexanol) em 298,15
K. A metodologia consistiu em determinar a região de insolubilidade através do ponto de
nuvem conforme (OZMEN et al., 2010; INCE, 2005). Assim, infere-se que os
coeficientes de distribuição e o fator de separação foram avaliados para a região de
imiscibilidade.
PALAVRAS CHAVES: equilíbrio líquido-líquido; termodinâmica; água, ácido acético e álcool
INTRODUÇÃO: O equilíbrio liquído-liquído do sistema ternário auxilia na projeção de equipamentos de
extração bem como, na separação de uma mistura líquida homogênea de dois componentes
usando um terceiro componente como evidencia (MIAO et al., 2007). A recuperação de
ácidos orgânicos das soluções diluídas resulta muitas vezes de processos de
fermentação, e há muitos solventes extratores sendo desenvolvidos. Alcoóis como 1-
pentanol, hexanol (FAHIM et al, 1997.), acetatos de etila e butila (WANG, et al.;
2007) e 2-hexanona (OTERO et al .,2001) foram usados como solventes para a recuperação
do ácido acético. O objetivo deste trabalho fora estudar o equilíbrio de fase líquido-
líquido do sistema ternário (água + ácido acético + alcoóis butanol ou hexanol) e
avaliar o potencial de extração do ácido no sistema referido.
MATERIAL E MÉTODOS: A curva binodal para a água + ácido acético + álcool foi determinada pelo método ponto
de nuvem (OZMEN et al., 2010; INCE, 2005), foi utilizada água ultra-pura (Milliq)
obtida através do equipamento (Millipore Corp.), butanol PA (>99%), hexanol PA (>99%).
As misturas binárias de composições conhecidas foram agitadas com um agitador
magnético. O terceiro componente foi titulado progressivamente até que o ponto de
transição fosse alcançado. O valor-limite foi determinado observando a transição de uma
região heterogênea a uma mistura homogênea ou vice-versa.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As composições que definem a curva binodal na mistura ternária água + ácido acético +
álcool em 298,15 K, estão representados respectivamente para o Álcool Butílico Figura
1 e o Hexanol Figura 2. Quando nos referimos a eficácia de extração do ácido acético
pelo solvente é em potencial demostrado por seu fator de separação, que por sua vez é
uma indicação da habilidade do solvente de separar o ácido da água. Esta quantidade é
encontrada para ser maior que 1, assim como é mostrado na Tabela 1 significa que a
extração do ácido acético por estes solventes é possível. Além disso, ficou
comprovado também que o ácido é mais seletivo ao butanol do que ao hexanol. Tal fato
está diretamente relacionado à solubilidade do extratante em água. Ainda, analisando
as estruturas moleculares dos álcoois aqui referidos percebe-se que o hexanol tem
maior cadeia carbônica o que confere uma menor solubilidade em água que o butanol.
Dessa forma a seletividade aumenta à medida que a fração mássica de ácido na fase
orgânica aumenta.
CONCLUSÕES: Os dados de solubilidade do equilíbrio líquido-líquido para os sistemas água + ácido
acético + butanol e água + ácido acético + hexanol foram descritos nesse trabalho e
relatam que o fator de separação (S) em ambos os sistemas foram maior que 1 o que
viabiliza a técnica de extração líquido-líquido para a purificação do ácido acético.
Além disso, a seletividade é proporcional a fração mássica de ácido na fase orgânica.
AGRADECIMENTOS: Ao IFS e a Unit pelo financiamento do projeto de pesquisa.
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