A Química Somando Forças: Ensino e Pesquisa com Empreendedorismo e Inovação
Influência da temperatura no comportamento de fase do sistema aquoso
bifásico formado por [Bmin]BF4 + NiSO4 + H2O
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C.D. Aguiar (PG), B.G. Alvarenga (PG), L.S. Virtuoso (PQ), N.T. LEMES (PQ)
1Universidade Federal de Alfenas, Departamento de Ciências Exatas, Curso de Química, Rua Gabriel Monteiro da Silva, 700,
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Centro, Alfenas-MG CEP 37130 Universidade Estadual de Campinas, Cidade Universitária Zeferino Vaz - Barão Geraldo,
Campinas - SP,CEP 13083-970.
*e-mail:[email protected]
Palavras chave: sistema aquoso bifásico, titulação turbidimétrica, sulfato de níquel, [Bmin]BF4
INTRODUÇÃO
Sistemas aquosos bifásicos (SAB) são misturas
ternárias ou pseudoternárias tendo o componente água
como majoritário no sistema e são obtidos por misturas
de substâncias como polímeros, saís inorgânicos,
líquidos iônicos e/ou surfactantes em água sob certas
condições controladas de temperatura, pressão e
composição. Estes sistemas são utilizados em uma
vasta gama de aplicações envolvendo processos de
extração. purificação e/ou pré-concentração de analitos
diversos como metais, pequenas moléculas, e
principalmente, de biomateriais (enzimas, células,
bactérias etc) por conta do ambiente ameno das fases
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com elevado teor de água. O uso de SAB pode ser
uma alternativa eficiente para substituição de processos
tradicionais que fazem uso de solventes orgânicos que
poluem o meio ambiente.
Todos os trabalhos envolvendo o uso de SAB
necessitam do conhecimento sobre o comportamento
de fase do sistema expresso na forma de um diagrama.
Portanto, uma parte importante do trabalho com esses
sistema é a parte de caracterização que se dá através
do levantamento de diagramas de fases em diferentes
condições de temperatura e composição. Neste
sentido, o presente trabalho apresenta resultados
parciais do levantamento das curvas spinodais em três
temperaturas para um novo SAB ainda não relatado na
literatura formado pela mistura do líquido iônico 1-butil3-metilimidazólio tetrafluorborato ([Bmin]BF4) + NiSO4 +
o
água à 10,0 °C,25,0 °C e 40,0 C.
METODOLOGIA
As curvas spinodais apresentadas nesse
trabalho foram obtidas pelo método turbidimétrico em
o
temperatura controlada de 10,0 °C,25,0 °C e 40,0 C.
Posteriormente, pontos específicos dentro das áreas
bifásicas das curvas foram tomados e alguns SAB
foram montados de forma a observar o comportamento
de fase na condição de equilíbrio.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
As
curvas
spinodais
(quase-equilíbrio)
informam diretamente sobre as regiões de composição
de mistura que levam à formação de um sistema
homogêneo ou de um sistema heterogêneo. A Figura 1
apresenta três curvas spinodais obtidas para o sistema
formado por [Bmim]BF4 + NiSO4 + H2O em três
diferentes temperaturas. A análise da figura mostra que
a temperatura apresenta significativa influência no locus
da região de formação do sistema bifásico. De forma
mais específica, observa-se que a área bifásica é muito
maior na temperatura de 10 °C e diminui á medida em
que a temperatura é aumentada. Outro aspecto
observado é que na temperatura de 10 °C a fase
superior é rica em NiSO4 e na fase inferior predomina o
líquido iônico. A 40 °C a situação se inverte. Este
comportamento já foi descrito na literatura em SAB
formado por [Bmim]BF4 + MnSO4 + H2O em estudo
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realizado em 5 diferentes temperaturas .
Figura 1: Representação das curvas spinodais da
Titulação Turbidimétrica de ([Bmin]BF4)+ NiSO4 à
288,15 K, 298,15 K e 313,15 K.
CONCLUSÕES
As curvas turbidimétricas permitem inferir sobre o
comportamento dos SAB. Pode-se observar que a
temperatura tem forte influência sobre o aumento ou
redução da região bifásica. Influenciando de forma
significativa no processo de inversão de fase.
AGRADECIMENTOS
UNIFAL-MG, CAPES, FAPEMIG, PPGQ, Grupo de
pesquisa Química de Colóides.
REFERÊNCIAS
1
SHAO, M.; ZHANG, X.; LI, N.; SHI, J.; ZHANG, H.; WANG, Z.;
ZHANG, H.; YU,A.; YU, Y. J. Chromatography B, 961, p. 5 – 12,
2014.
2
ALVARENGA,B.G.; VIRTUOSO, L.S.; LEMES,N.T.; LUCCAS, P.O.
J. of Thermodynamics, p. 7-14, 2013.
XXVIII Encontro Regional da Sociedade Brasileira de Química – MG, 10 a 12 de Novembro de 2014, Poços de Caldas - MG