Equilibrio liquido-liquido em sistemas aquosos eletroliticos com alcoois secundario e terciario

Orientador: Martin AznarDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Soluções aquosas contendo sais estão ganhando importância em processos de separação em engenharia química. A influência do eletrólito leve ser considerada tanto no projeto quanto na operação do processo, pois sua presença pode alterar, significativamente, as composições de equilíbrio. Através do fenômeno da solvatação e das forças iônicas, que passam a existir e interferir sobre o equilíbrio termodinâmico. Neste trabalho, estuda-se o efeito "salting out" sobre o equilíbrio líquido-líquido de sistemas inicialmente temários. Este efeito pode ser evidenciado pela diminuição da solubilidade mútua entre as duas fases, a partir da adição de um sal. Os sais utilizados nos testes foram o brometo de potássio e o cloreto de magnésio e os sistemas temários, água + 1-butanol + 2-propanol e água + 1-­butanol + terc-butanol. O primeiro sistema ternário foi estudado a duas temperaturas ( 40°C e 80°C) e com cada um dos sais a duas concentrações em peso ( 5% e 10% ). O segundo sistema foi analisado às temperaturas de 20°C e 40°C, e com concentrações mássicas dos sais iguais a 2%, 5% e 10%. A partir dos dados experimentais, obtidos para os sistemas ternários quaternários, foi possível quantificar o efeito "salting out" através da mudança nos coeficientes de distribuição dos componentes, principalmente do 2-propanol e do terc­butanol, que são extraídos da fase aquosa e conduzidos para a fase orgânica. Parâmetros de interação molecular para o modelo NRTL e parâmetros de interação de grupos para o modelo UNIF AC-Dortmund também foram estimados a partir dos dados experimentais obtidos neste trabalhoAbstract: Aqueous electrolyte liquid-liquid equilibrium has been increasing in importance for the project and operation of separation processes in chemical engineering. Aqueous liquid-liquid equilibrium is due to intermolecular forces, mainly hydrogen bonds; the addition of a salt introduces ionic forces that affect the thermodynamic equilibrium by increasing or decreasing the mutual solubility, modifying the distribution coefficient of a given solute between the phases. The liquid-liquid equilibria of the quatemary systems: water + 1-butanol + 2-propanol + salt and water + 1-butanol + tert-butanol + salt have been experimentally determined in order to study the influence of the addition of the electrolytes: potassium bromide and magnesium chloride to the original temary systems. To the first system, experimental determinations have been carried out at two temperatures (40°C and 80°C) and with two mass percentages of salt (5 and 10%). The second system has been studied at temperatures of 20°C and 40°C with three different mass percentages of salt ( 2%, 5% and 10%). With these experimental data, new interaction parameters for the short-range NRTL and UNIFAC-Dortmund models for activity coefficients have been estimated, using the Simplex-modified method. In this work, interactions involving the second and third alcohol groups have been determined, extending the present data bank. Since the UNIF AC­Dortmund model has limitations regarding electrolyte systems, solvation equations have been incorporated to the original model. Long-range interactions are evaluated by a Pitzer Debye-Hückel activity coefficient modelMestradoDesenvolvimento de Processos QuímicosMestre em Engenharia Químic