ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Físico-Química
Autores
Nascimento, M.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Barreto, C.L.R. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Souza Junior, E.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Santos, M.P.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Peixoto, M.M. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Sampaio, V.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Bonomo, R.C.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Fontan, R.C.I.I. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA) ; Pereira, A.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA)
Resumo
Sistemas aquosos bifásicos são sistemas constituídos majoritariamente por água, e menores concentrações de polímeros e sais inorgânicos. Esse trabalho visa estudar o comportamento do sistema formado por PEG (1500 g/mol) + sal (sulfato de sódio) + água sob o efeito da variação de diferentes temperaturas. Resultados mostram que o aumento da temperatura, favorece a formação de fase, ocorre um aumento da região bifásica para as temperaturas de 20, 30 e 40°C. Sendo que na temperatura de 50°C foi necessária uma maior adição de sal para a formação de fase e consequentemente uma menor região bifásica.
Palavras chaves
Água; Fase; Região Bifásica
Introdução
Nos últimos anos a extração líquido-líquido usando sistemas aquosos bifásicos (SAB) tem adquirido importância e crescente sucesso para a concentração, isolamento e separação de proteínas, microorganismos, fungos e seus esporos, cloroplastos, mitocôndrias, membrana vesicular, enzimas, proteínas, ácidos nucléicos, vírus, metais, entre outros. Os sistemas aquosos bifásicos (SAB’s) são formados por espécies químicas que, quando misturadas em determinadas faixas de composição e temperatura dividem-se em duas fases com composições diferentes e tem vantagens como rapidez da separação, baixo custo e possibilidade de aplicação em grande escala. O componente majoritário destes sistemas é a água, com concentração de 65 % a 90 % em massa. Soluções aquosas de polímeros formam sistemas bifásicos com sais inorgânicos, ou com outros polímeros hidrofílicos estruturalmente diferentes, possuindo assim um grande emprego em biotecnologia para separação e purificação de biomateriais (ZAFARANIMOATTAR & SADEGHI, 2001).
Material e métodos
Os diagramas de equilíbrio dos sistemas aquosos bifásicos contendo PEG (1500 g/mol) + sal (sulfato de sódio) + água foram obtidos nas temperaturas de (20, 30, 40 e 50ºC). As curvas binodais para esse sistema foram obtidas mediante a técnica turbidimétrica, segundo metodologia de Albertsson (1986), nas temperaturas de estudo. Soluções aquosas estoque de PEG (50% em massa), do sal (25% em massa) foram utilizadas no experimento. Quantidades adequadas de PEG, sal e água, foram pesadas em balança analítica. O tubo contendo a solução foi levado a um banho termostático, onde foi deixado por 2 minutos para atingir o equilíbrio térmico nas temperaturas desejadas. Em seguida, foram adicionadas alíquotas da solução estoque de sal com uma pipeta automática, mantendo-se a agitação manual do tubo dentro do banho, até que o sistema se turvasse. O aparecimento da turbidez indica que o sistema passou de monofásico para bifásico. Obtinha-se, com isso, o primeiro ponto da curva binodal. Os pontos adicionais foram obtidos pela adição de pequenas quantidades de água para que o sistema ficasse homogênio (límpido) e, na sequência, sal até promover uma nova turvação. O processo foi repetido até se obterem os pontos suficientes para a construção da curva. As massas foram cuidadosamente anotadas para que possa ser realizado o balanço de massa das fases e dos componentes do sistema.
Resultado e discussão
As composições de equilíbrio dos SAB’s compostos por PEG 1500 + sulfato de sódio
+ água, em diferentes temperaturas, estão apresentadas na Figura 1.
Pode ser observado para os sistemas estudado que nas temperaturas de 20, 30 e
40°C houve um aumento da região bifásica, com a elevação da temperatura. Isso se
ocorre, pois a separação de fases é um processo endotérmico. O aumento da
temperatura leva à diminuição da quantidade de sal, necessária para a formação
de fase e conseqüente aumento da região bifásica do diagrama de equilíbrio. Para
a temperatura de 50°C, não foi observado o mesmo comportamento, houve uma
redução da região bifásica em comparação com os demais sistemas. Provavelmente
ocorreu o deslocamento do equilíbrio para os produtos da reação de favorecendo a
interação sal-PEG, o que aumentaria a quantidade de sal necessária à formação do
SAB (Da SILVA & LOH, 2000).
Figura 1: Diagrama de fase do Sulfato de Sódio para diferentes temperaturas.
Conclusões
Pode se concluir que o aumento da temperatura, favorece a formação de fase, ocorrendo um aumento da região bifásica. Exceto para a temperatura de 50°C, onde a região bifásica foi menor. O sistema estudado mostrou-se como uma alternativa para separar partículas e macromoléculas biológicas sensíveis à desnaturação em outros solventes.
Agradecimentos
Referências
1. ALBERTSSON, P. A. Partition of cell and macromolecules. New York: John Wiley, 346p, 1986.
2. DA SILVA, L. H. M; LOH, W. Calorimetric investigation of the formation of aqueous two phase systems in ternary mixtures of water, poly(ethylene oxide) and electrolytes (or dextran). J. Phys. Chem. B, v. 104, p. 10069-10073, 2000.
3. ZAFARANI-MOATTAR, M. T.; SADEGHI, R. Liquid-liquid equilibria of aqueous two-phase systems containing polyethylene glycol and sodium dihydrogen phosphate or disodium hydrogen phosphate. Experiment and correlation. Fluid Phase Equilibria, v. 181, p. 95-112, 2001.
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