Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Físico-Química
TÍTULO: ESTUDO INFLUÊNCIA DO pH NA FORMAÇÃO DE SISTEMAS AQUOSOS BIFÁSICO CONSTITUÍDO POR COPOLÍMEROS TRIBLOCO, SAIS DE FOSFATOS E ÁGUA.
AUTORES: Siqueira da Silva, A. (UFES) ; Nunes Faria, D. (UFES) ; Lima Nilo, P.H. (UFES) ; do C. Francino Abreu, E. (UFES) ; S. do Nascimento, K. (UFC) ; Fuzer Mesquita, A. (UFES)
RESUMO: Os sistemas aquosos bifásicos são conhecidos por possuir em sua constituição substâncias tais como polímero, sal e água. Essa mistura fornece um sistema bifásico onde a água está presente majoritariamente em ambas as fases. Existem vantagens na formação de um sistema com copolímero e sal tais como baixa custo, baixa viscosidade e baixo tempo de separação das fases. Esse trabalho visa estudar o comportamento desses sistemas sob o efeito da variação de dois valores de pH (7 e 12).
PALAVRAS CHAVES: SISTEMAS AQUOSOS BIFÁSICO; COPOLÍMERO; pH
INTRODUÇÃO: Os sistemas aquosos bifásicos (SAB’s) têm sido largamente utilizados em uma gama de aplicações tais como purificação, separação e recuperação de solutos biológicos, extração de compostos inorgânicos e de íons, dentre outras aplicações. Sistemas formados por copolímeros tribloco tem sido tem sido muito utilizados para o estudo de novos diagramas de fase[1-3]. Isto ocorre porque estes SAB’s oferecem melhores condições para manutenção de atividade biológica juntamente com um melhor custo de recuperação do polímero em função de terem em sua composição um polímero termossensível3. Esses sistemas são considerados ambientalmente seguros, pois se enquadram nos princípios da Química Verde, sendo um ótimo aliado na separação de íons metálicos, o que tornou possível o uso do SAB na área ambiental como agente purificador de sistemas contaminados[2,4-5].
Nesse trabalho foi investigado a influência do pH sobre o deslocamento da curva binodal em sistemas aquosos bifásicos formados pelo copolímero tribloco L64 + sal de fostato + água.
MATERIAL E MÉTODOS: Foi determinado o diagrama de fase com Pluronic® L64, copolímero de bloco comprado da Sigma-Aldrich, com Mn = 2900 g/mol e 40% em massa de PEO. Para o tampão foram utilizados os sais PA fosfato de potássio dibásico anidro (K2HPO4), M=174,18 g/mol, e fosfato monobásico de potássio (KH2PO4) em pó, M=136,09 g/mol, para pH 7; fosfato de potássio dibásico anidro (K2HPO4), M=174,18 g/mol e a base hidróxido de potássio (KOH) em pó da marca Vetec e M=56,11 g/mol, para pH 12. Ambos os sais são da marca Amresco® e foram utilizados sem purificação adicional. Todos os experimentos foram feitos com água deionizada. Para o desenvolvimento da pesquisa, foram utilizados soluções estoque a 40% (m/m) do copolímero tribloco L64, solução estoque do tampão KH2PO4/K2HPO4 (pH 7,00) a 30% (m/m) e solução estoque do tampão K2HPO4/KOH (pH 12,00) a 20%(m/m) . Para a construção do diagrama de fase por titulação turbidimétrica, foram pesados em um tubo de ensaio cerca de 1 grama da solução do L64 40% (m/m). Este sistema foi inserido em um banho termostatizado na temperatura desejada (5°C e 15 °C), ao qual foram inseridos alíquotas de 25 microlitros do tampão de fosfato pH 7,00 e 12,00 até a turvação. Após o repouso e formação de duas fases, foi anotada a composição final, e adicionados cerca de 100 microlitros de água continuamente, até a homogeneização do sistema. Para a construção das linhas de amarração, foram determinadas as concentrações de cada componente nas fases. O sal (tampão) foi determinado por condutivimetria, o L64 foi determinado pelo índice de refração total da fase e subtraído o valor do sal. A porcentagem em massa da água foi determinada pela diferença entre a porcentagem em massa de cada componente em relação à porcentagem em massa total (w_t=1,00).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os diagramas de fase foram levantados a partir das análises das fases por condutivimetria e refratometria. Na Figura 1 (a e b) a seguir, é mostrado os diagramas de fases e o efeito do pH no processo de separação de fase.Para este sistema nota-se que um aumento do pH provoca uma expansão da região bifásica para as temperaturas de 5 °C e 15 °C, deslocando a curva binodal para regiões cuja concentração de polímero e de sal são menores para que haja formação de SABs. Um comportamento análogo foi reportado para os copolímeros F68 e L62, indicando que o pH exerce influência sobre os diagramas de fase. Esse aumento de área bifásica provavelmente está relacionado ao efeito salting-out resultante do enfraquecimento da interação PPO- solvente[6,7].
FIGURA 1A
. Diagrama de fases e efeito do pH nos SAB’s. Em (a) pH 12(■) e (●) pH7 à 15°C.
FIGURA 1B
Diagrama de fases e efeito do pH nos SAB’s.Em (b) pH 12 (■) e (●) à 5°C.
CONCLUSÕES: Os resultados mostram que o aumento do pH provoca um deslocamento da região bifásica para regiões de mais baixa concentração de polímero e sal. Essa propriedade torna os SAB formado por copolímero tribloco atraente e versátil no campo da bioseparação.
AGRADECIMENTOS: Agradecemos à CAPES e à UFES(Universidade Federal do Espírito Santo)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: (1) da Silva, M. C. Hespanhol. et. al. Quimica Nova, vol. 29 (6), 1332-1339, 2006.
(2) Silva, Luis Henrique Mendes, et al. J. Chem. Eng. Data. 2005, Vol. 50,1457-1461.
(3) Virtuoso, Luciano S., et al. Journal of Chemical Eng. Data. 2012.
(4) Silva, Luis Henrique Mendes, Loh, W. Quim. Nova. 6, 2006, Vol. 29, 1345-1351.
(5) Lemos, L. R. et al. Cent. Eur. J. Chem, 8(2), 258-263, 2010.
(6) Haraguchi, L. H., et al. Fluid Phase Equilibria, 215, 1-15, 2004.
(7)Shahbazinasab, M-K., et al. J. Chem. Eng. Data. 2012, Vol. 57,1867-1874.