PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS, VISCOSIMÉTRICAS
E ACÚSTICAS DE SOLUÇÕES LÍQUIDAS BINÁRIAS
Gustavo Vieira Olivieri1, Ricardo Belchior Tôrres2
1,2
Centro Universitário da FEI
E-mail: [email protected], [email protected]
Resumo: O presente estudo tem como objetivo a
determinação experimental de medidas de densidade,
viscosidade e velocidade do som de soluções binárias de
(acetato de n-butilamino + álcoois), em toda faixa de
composição, a temperatura entre 288,15 K e 303,15 K e
à pressão ambiente. Os dados experimentais serão
usados para calcular o volume molar excesso, (VmE ) , o
desvio da viscosidade, (), a energia de Gibbs de
ativação excesso, (G*E), e o desvio da
compressibilidade isentrópica, (), dos sistemas.
1. Introdução
Os líquidos iônicos (ILs) vêm ganhando destaque
em aplicações industriais por apresentarem baixa
pressão de vapor, além de terem alta estabilidade
química, eletroquímica e térmica.
O estudo das propriedades excesso de sistemas que
contêm ILs e outras substâncias permite analisar o
quanto os sistemas desviam da idealidade e, portanto,
permite prever a aplicação do IL em estudo.
 =  - (x11 + x22)
(2)
G*E = RT [ln(V/2V2) – x1ln (1V1/2V2)]
(3)
κ  κ  ( x1κ1  x2 κ 2 )
(4)
κ
1
ρu 2
(5)
onde x é a fração molar, M é a massa molar, R é a
constante universal dos gases, T é a temperatura
absoluta da análise, V é o volume molar, k é a
compressibilidade isentrópica, ρ é a densidade, u é a
velocidade do som, η é a viscosidade e os subscritos 1 e
2 representam propriedades dos componentes puros.
As propriedades excesso calculadas serão ajustadas
através de um polinômio de Redlich- Kister [1], sendo
utilizada a seguinte versão:
j n
YmE  x2 1  x2  Aj 1  2 x2 
j
(6)
j 0
2. Metodologia
Serão utilizados reagentes com alto grau de pureza
para a síntese do acetato de n-butilamino: ácido acético
(pureza > 99 %) e n-butilamina (pureza > 99,5 %). A
reação será feita adicionando-se lentamente o ácido
sobre a amina, de modo que a temperatura do meio
reacional seja inferior a 15ºC. Além disso, será realizada
uma secagem do IL, evitando ao máximo o contato com
água.
As amostras dos sistemas que contêm o líquido
iônico e o álcool terão a densidade e a velocidade do
som medidas por um Analisador de densidade e
velocidade do som, fabricado pela Anton Paar (Modelo
DAS 5000), enquanto a viscosidade será medida por um
Viscosímetro Stabinger da Anton Paar (Modelo SVM
3000).
onde Y é
VmE ,  , G*E ou .
O desvio-padrão será determinado pela seguinte
equação:
E
(7)
  [ {Y(Eexpt)  Y(cal)
}2 /( N  n)]1/ 2

onde N é o número de dados experimentais e n é a
ordem do polinômio.
Por fim, serão analisadas outras propriedades, como
os volumes parciais molares, os volumes molares
aparentes e os volumes parciais molares à diluição
infinita dos componentes.
4. Conclusões
3. Resultados
Serão analisadas algumas propriedades excesso,
através dos dados coletados de densidade, viscosidade e
velocidade do som para os sistemas. O volume molar
excesso, o desvio da viscosidade, a energia de Gibbs
ativação excesso e o desvio da compressibilidade
isentrópica serão calculados através das equações (1),
(2), (3) e (4), respectivamente.
1 1 
1 1 
VmE  x1 M 1     x 2 M 2   
 ρ ρ1 
 ρ ρ2 
Com base na análise das propriedades excesso,
espera-se compreender os efeitos que as influenciaram,
tais como interações químicas, tamanho das moléculas,
polaridade, dentre outros fatores.
5. Referências
[1] Redlich, O.; Kister, T. Industrial & Engineering
Chemistry, 40 (1948) 345-348.
Agradecimentos
(1)
Centro Universitário da FEI, FAPESP e CNPq.
1
Aluno de IC do Centro Universitário da FEI