Ternary liquid-liquid equilibrium involving Ionic Liquids based in ammonium, including their synthesis and purification

Orientadores: Roberta Ceriani, Silvana MattediTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Líquidos iônicos são solventes de menor impacto ambiental por apresentarem, principalmente, baixa pressão de vapor. Este estudo tem como principal objetivo a determinação de dados de equilíbrio líquido - líquido (ELL) de sistemas contendo líquido iônico (solvente) + água/metanol/etanol (soluto) + acetato de metila/etila/propila (diluente), a 25 ?C. Os líquidos iônicos deste trabalho são próticos, de síntese simples, baixo custo e foram sintetizados em nosso laboratório. A comprovação da formação dos sais líquidos se deu por análises de estruturas, FT-IR e RMN. Após a constatação do produto desejado, propriedades físicas e termofísicas importantes industrialmente foram determinadas. Foram determinados também volumes molares de solventes + solutos a fim de verificar o comportamento volumétrico de tais misturas binárias. O conhecimento prévio deste comportamento pode trazer uma ideia da atuação dos materiais como solvente nos sistemas ternários. Para obtenção dos dados de equilíbrio líquido - líquido foram empregadas: i) as técnicas de propriedades físicas (densidade e índice de refração) a cada ponto de névoa para construção da curva de calibração, utilizada para encontrar as composições dos componentes em equilíbrio e; ii) a técnica que utiliza também as propriedades a cada ponto de névoa complementada pela extrapolação do segmento ponto de mistura e composição rica em líquido iônico. Para sistemas contendo água ou etanol os três líquidos iônicos apresentaram capacidade de extração muito próximas, e para sistemas contendo metanol o líquido iônico de menor cadeia, 2-HEAB, apresentou maior capacidade de extração. Os dados experimentais de ELL foram modelados termodinamicamente utilizando o modelo NRTL e o método ASOG. Ambos foram capazes de descrever os dados de equilíbrio estudados com baixos desvios em relação a composição, apresentando desvios globais médios de 0,90%, NRTL, e 2,68%, ASOGAbstract: Ionic liquids are considered less environmental impact solvents, especially for their low vapor pressure. The goal of this work was to determine liquid liquid equilibrium (LLE) data of ternary systems with ionic liquid + water / methanol / ethanol + methyl / ethyl / propyl acetate at 25 ?C. In this work ionic liquids are protic, with simple synthesis, and were produced in our laboratory. The measurement of properties (density and refractive index) at each cloud point was the technique used to determine the calibration curves at methanol and ethanol systems and water systems, the measurement property technique was complemented by segment extrapolations between feed point and ionic liquid rich phase, through acetate phase direction. Ionic liquids are environmentally friend solvents because of their low vapor pressure. The FT-IR and RMN analysis were used for verifying the liquid salt formation. After the intended product was formation, some important industry properties were determined. Also solvent + solute molar volume were determined aiming to verify these binary mixture volumetric behavior. In fact, previously knowledge about mixture volumetric behavior can give an ideia about the use of these materials as solvents. In water and ethanol systems the three ionic liquids presented close extraction capacities, while methanol systems the lower chain ionic liquid, 2-HEAB, presented higher extraction capacity. The NRTL model and the ASOG method were used and both presented good agreement to experimental data, with global deviations around 0.90% (NRTL) and 2.68% (ASOG)DoutoradoEngenharia QuímicaDoutora em Engenharia Quimica2011/19736-1FAPES