Equilíbrio líquido-líquido em sistemas envolvendo líquidos iônicos: um estudo acerca da modelagem termodinâmica

Abstract

Os solventes mais utilizados no processo de extração líquido-líquido, são solventes orgânicos com baixa pressão de vapor, emitindo assim componentes tóxicos para o meio ambiente. Este fato justifica a busca por solventes menos nocivos, como os líquidos iônicos, que são compostos químicos que apresentam pressão de vapor a níveis desprezíveis. Este trabalho apresenta o comportamento de líquidos iônicos baseados no cátion imidazólio combinados com os ânions sulfato de metila (MeSO4) e hexafluorofosfato (PF6) como solventes extratantes para o sistema acetato de etila + 2-propanol em sistemas ternários de equilíbrio líquido-líquido. Os resultados indicam que os coeficientes de seletividade na extração do componente 2-propanol são influenciados pelo volume do ânion. O comprimento da cadeia alquil do anel imidazólio dos líquidos iônicos RMIM PF6 influência de forma negativa a capacidade deste solvente de purificar o 2-propanol. O líquido iônico MMIM PF6 apresenta índices mais altos de seletividade devido ao fato deste conter menos grupos -CH3 que os líquidos iônicos envolvendo o ânion PF6. Os resultados obtidos para as correlações de Othmer-Tobias e Hand indicam boa confiabilidade ao conjunto de dados experimentais obtidos na literatura. Por fim, os dados experimentais foram correlacionados através do modelo NRTL para o cálculo dos coeficientes de atividade. O desvio global com 34 linhas de amarração para os sistemas verificados foi de 4,26%, este resultado indica uma melhoria de 8% em relação aos dados calculados pelo modelo NRTL utilizando os parâmetros de interação energética apresentados pelo autor do artigo de onde o conjunto de dados experimentais foi extraído. Dessa forma, pode-se inferir que os resultados obtidos para os parâmetros de interação energética obtidos com o software Microsoft Office Excel® são confiáveis e que este método pode ser empregado para a solução de problemas de ELL utilizando o modelo NRTL.