AVALIAÇÃO DE METODOLOGIA DE FÁCIL ANÁLISE PARA A DETERMINAÇÃO DE
DADOS DE EQUILÍBRIO EM DUAS FASES AQUOSAS DO SISTEMA PEG (1500 g mol -1)
+ ÁGUA + SALi
Juliane Costa Nascimentoi
Geormenny Rocha dos Santosii
Universidade Federal do Pará
Resumo
Os sistemas aquosos bifásicos são uma variante da extração líquido-líquido que favorece a
estabilidade de moléculas devido suas fases serem formadas predominantemente por água. Sua
obtenção pode ser dada pela combinação de um polímero e um sal. Assim, o objetivo deste trabalho
é determinar dados experimentais do equilíbrio líquido-líquido em sistemas contendo
PEG1500+K3PO4+H2O à temperatura de 30ºC. Os limites de solubilidade do sistema foram
determinados pelo método de ponto de turvação. As linhas de amarração foram determinadas por dois
métodos distintos: pelo método indireto, que consiste na quantificação dos componentes em cada fase
mediante o uso das curvas de calibração e binodal e pelo método gravimétrico, baseado na
quantificação dos componentes pela resolução de equações do balanço de massa e da curva binodal.
Estes dois conjuntos de dados foram correlacionados utilizando equações empíricas de Othmer &
Tobias e de Hand, averiguando assim a confiabilidade dos mesmos. Estes dados de equilíbrio foram
também correlacionados utilizando os modelos NRTL e UNIQUAC, os quais descreveram os dados
de equilíbrio estudado, apresentando respectivamente um desvio médio quadrático na composição
igual a 0, 20% e 0,55%, quando comparados com os dados obtidos pelo método indireto e 0,63% e
0,40% quando comparados com os dados adquiridos pelo método gravimétrico.
Palavras-chave: Sistemas aquosos bifásicos, Equilíbrio Líquido-Líquido, PEG1500, K3PO4.
Sistemas aquosos bifásicos (SABs)
constituem uma excelente alternativa para
separação, concentração e purificação de
moléculas bioativas, pois são uma variante da
extração líquido-líquido convencional, que
favorecem a estabilidade de moléculas com
origem em sistemas biológicos (COSTA,
2010; BARBOSA, 2013). Isso ocorre devido
as
fases
destes
serem
formados
predominantemente (60-95%) por água, e por
apresentarem baixas diferenças de potencial e
tensão superficial (SILVA & LOH, 2006).
Os SABs têm como princípio a
utilização de duas fases aquosas imiscíveis,
que podem ser obtidas pela combinação de
dois polímeros hidrossolúveis (SILVA, 2000)
ou de um polímero e um sal (MORALES et al.,
2010); estudos mais recentes têm utilizado
líquido iônico (LI) e sal inorgânico
(BARBOSA, 2013; SHENG et al., 2014). A
extração em duas fases aquosas possui grande
vantagem pois se trata de um processo de baixo
custo, alta seletividade e com possibilidade de
reciclagem dos reagentes (CESAR, 2000).
Recentemente, têm sido relatados
dados de equilíbrio para sistemas de duas fases
contendo polietileno glicol (PEG) e sal
inorgânico, como fosfatos e sulfatos (WU et
al., 1999; ZHANG et al., 2013; CLAROS et
al., 2013; HAGHTALAB & MOKHTARANI,
2004; YUCEKAN & ONAL, 2011;
CARVALHO et al., 2007; YANG et al., 2010;
ZAFARANI-MOATTAR & SADEGHI, 2001;
AZEVEDO, 2015. Entretanto, ainda são
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poucos os dados de equilíbrio liquido-liquido
disponíveis na literatura para os sistemas
contendo PEG e fosfato de potássio
(MORALES et al., 2010; SILVA, 1994;
HAGHTALAB & MOKHTARANI, 2004).
duas equações, uma referente a fase superior
(Eq. 1) e outra a fase inferior (Eq. 2).
Assim, este trabalho visa determinar
dados experimentais do equilíbrio líquidolíquido em sistemas contendo PEG (1500 g
mol-1), água e fosfato de potássio à temperatura
de 30°C, por meio dos métodos indireto e
gravimétrico; bem como correlacionar os
dados deste equilíbrio utilizando os modelos
NRTL e UNIQUAC.
2.2.2 Curva de Calibração
2 MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Materiais
𝑊1𝑆 = 𝑓(𝑊2𝑆 )
𝑊1𝐼 = 𝑓(𝑊2𝐼 )
Eq. 1
Eq. 2
A construção da curva de calibração se
deu pelo preparo de soluções de concentrações
conhecidas sobre a curva binodal (ou seja, no
ponto de turvação) e realização da leitura do
Brix. Estes dados de concentração e Brix
foram correlacionados usando uma equação de
segundo grau (Eq. 3), de modo a se obter um
R2 próximo a unidade.
𝐵𝑅𝐼𝑋 = 𝑓(𝑊1 , 𝑊2 )
Eq. 3
2.2.3 Linhas de Amarração
Para a formação do equilíbrio liquidoliquido foram utilizados PEG de massa molar
1500 g mol-1 (Fluka Analytical), fosfato de
potássio (Sigma-Aldrich, 98%) e água
destilada. Estes foram manuseados mediante o
uso de balança analítica (Quimis, Q500L210C,
precisão de 0,0001 g), banho termostático (B.
BraunBiotechInternational, Thermomix BM) e
refratômetro
digital
(Table
Digital
Refractometer, TDR095C).
2.2 Metodologia Experimental
2.2.1 Curva Binodal
Inicialmente,
foram
preparadas
soluções aquosas de PEG a 50% (p/p) e sal a
25% (p/p). Estas foram utilizadas para a
determinação experimental da curva binodal,
pelo método de ponto de turvação (cloud
point). Este método consiste em adicionar sal a
uma solução de PEG ou PEG a uma solução de
sal, até a obtenção de uma solução bifásica,
seguindo da adição gota a gota de água
destilada, em agitação constante, até a
detecção de uma região levemente turva. Este
procedimento foi realizado em banho
termostático, a temperatura de 30ºC.
Esses dados foram representados em
um gráfico binário e foram correlacionados a
A determinação das linhas de
amarração ocorreu pela produção de soluções
com uma concentração situada dentro da
região de miscibilidade parcial, onde os
componentes requeridos foram pesados e
homogeneizados cuidadosamente. A mistura
foi mantida em repouso, em banho
termostático, por 24hs à temperatura de 30ºC.
Após este tempo, amostras de ambas as fases
foram coletadas. As composições em
equilíbrio foram determinadas utilizando duas
metodologias, o método indireto e o método
gravimétrico.
O método indireto consiste na
determinação da composição de dois
componentes baseado em informações das
curvas binodal (Eq. 1 e 2) e de calibração (Eq.
3) e na determinação do terceiro componente
por diferença (Eq. 4).
𝑊1 + 𝑊2 + 𝑊3 = 1
Eq. 4
O método gravimétrico simples,
demonstrado por Merchuk et al. (1998),
consiste na quantificação das massas das fases,
e na resolução de um sistema de quatro
equações, onde duas delas correspondem ao
balanço de massa (Eq. 5 e 6) e as outras duas a
curva binodal (Eq. 1 e 2).
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𝑊1𝐺 1 − 𝛼
−
× 𝑊1𝐼
𝛼
𝛼
𝑊2𝐺 1 − 𝛼
𝑊2𝑆 =
−
× 𝑊2𝐼
𝛼
𝛼
𝑊1𝑆 =
PRAUSNITZ, 1968) e UNIQUAC (ABRAMS
AND PRAUSNITZ, 1975). Nesses modelos, a
energia de interação entre as moléculas é
considerada na forma de parâmetros de
interação binária, que são obtidos a partir do
ajuste de dados experimentais.
Eq. 5
Eq. 6
Sendo que 𝛼 (Eq. 7) é determinado por:
𝛼=
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎
Eq. 7
As estimativas dos parâmetros dos
modelos foram executadas utilizando o
programa TML-LLE. O procedimento tem
como base o método simplex modificado
(NELDER & MEAD, 1965) e consiste na
minimização de uma função objetivo, S,
baseada na concentração, mostrada abaixo (Eq.
10).
De modo a averiguar a confiabilidade
dos dados obtidos, fez-se necessário a
correlação dos mesmos utilizando as equações
empíricas de Othmer & Tobias (Eq. 8) e de
Hand (Eq. 9), que consistem em um método de
representação das linhas de amarração na
forma linear, no qual a linearidade, indicado
por R2, mostra a concordância dos dados
experimentais.
𝑙𝑛 (
1 − 𝑊1𝑆
1 − 𝑊2𝐼
)
𝑆 ) = 𝐴 + 𝐵 × 𝑙𝑛 (
𝑊2𝐼
𝑊1
𝑊3𝑆
𝑊3𝐼
𝑙𝑛 ( 𝑆 ) = 𝐴 + 𝐵 × 𝑙𝑛 ( 𝐼 )
𝑊2
𝑊1
𝐷
𝑀 𝑁−1
𝐼 𝑒𝑥𝑝
𝑆 = ∑ ∑ ∑ {(𝑥𝑖𝑗𝑘
𝑘
𝑗
+
𝐼𝐼 𝑒𝑥𝑝
(𝑥𝑖𝑗𝑘
−
Eq. 10
𝐼𝐼 𝑐𝑎𝑙𝑐 2
𝑥𝑖𝑗𝑘
) }
Sendo que D é o número de conjunto de
dados; N e M é o número de componentes e de
linhas de amarração em cada conjunto de
dados, respectivamente; os sobrescritos I e II
representam as duas fases líquidas em
equilíbrio; e os sobrescritos ‘exp’e‘calc’
representam os valores experimentais e
calculados das concentrações das fases.
Eq. 9
A qualidade dos parâmetros e sua
representatividade em relação às interações
existentes entre as moléculas ou grupos foram
testadas através da comparação entre os dados
experimentais e os resultados preditos pelos
modelos que utilizam esses parâmetros, por
meio do desvio quadrado médio entre as
mesmas (Eq. 11).
2.2.4 Modelagem Termodinâmica
As formas das curvas de equilíbrio
líquido-líquido foram determinadas pela
magnitude do coeficiente de atividade. Para
calcular este coeficiente foram utilizados
modelos baseados na energia livre de Gibbs em
excesso, a saber NRTL (RENON &
2
√
2
𝑖
Eq. 8
Sendo que W1 corresponde a fração
mássica de PEG, W2 a fração mássica de sal, e
W3 a fração mássica de água; e os sobrescritos
G, S e I são os pontos que representam a fase
global, a fase superior e a fase inferior,
respectivamente.
∆𝑥 = 100
𝐼 𝑐𝑎𝑙𝑐
− 𝑥𝑖𝑗𝑘
)
2
𝐼 𝑒𝑥𝑝
𝐼𝐼 𝑒𝑥𝑝
𝑁−1
∑𝑀
{(𝑥𝑖𝑗 − 𝑥𝑖𝑗𝐼𝑐𝑎𝑙𝑐 ) + (𝑥𝑖𝑗
− 𝑥𝑖𝑗𝐼𝐼 𝑐𝑎𝑙𝑐 ) }
𝑖 ∑𝑗
Eq. 11
2𝑀𝑁
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Curva Binodal
A Figura 01 representa a curva binodal,
a qual demarca a região em que o sistema deixa
de ser monofásico e passa a ser bifásico.
Composições localizadas na região abaixo da
curva formam sistemas com uma fase,
enquanto que na região acima, formam
sistemas com duas fases. Vale ressaltar que, os
componentes presentes em maior quantidade
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nas fases inferior e superior são representados
no eixo das abscissas e das ordenadas,
respectivamente.
Figura 01- Curva binodal do Sistema PEG1500+
K3PO4+H2O à 30ºC.
A partir dos dados mostrados na Figura
01, foi possível estimar duas equações que
descrevessem a curva binodal. Uma
correspondente a fase rica em PEG (Eq. 12),
dada por:
𝑊1𝑆 = 4,99602 − 4,36429
𝑆
× (1 − 𝑒 −𝑊2 ⁄0,00237 )
− 0,56541
𝑆
× (1 − 𝑒 −𝑊2 ⁄0,04628 )
Eq. 12
e outra correspondente a fase rica em sal (Eq.
13), dada por:
𝐼
𝐼2
𝑊1𝐼 = 𝑒 −1,4905+10,2148×𝑊2 −193,25×𝑊2
Eq. 13
as quais apresentaram coeficientes de
correlação R2 igual a 0,9977 e 0,9959,
respectivamente.
frações mássicas de cada componente bem
como as médias do Brix e seus desvios estão
apresentados na Tabela 01.
Tabela 01- Dados da curva de calibração.
Pontos
W1
W2
W3
BRIX
1
0,0067
0,1664
0,8268
20,03 ± 0,06
2
0,0157
0,1458
0,8385
18,70 ± 0,17
3
0,0171
0,1499
0,8330
18,50 ± 0,10
4
0,0244
0,1386
0,8370
18,40 ± 0,10
5
0,0377
0,1323
0,8300
18,13 ± 0,06
6
0,04421
0,1256
0,8302
19,00 ± 0,00
7
0,08845
0,1052
0,8064
20,67 ± 0,29
8
0,1348
0,0860
0,7793
22,50 ± 0,00
9
0,1600
0,0784
0,7616
24,50 ± 0,10
10
0,1917
0,0672
0,7410
25,57 ± 0,06
11
0,2094
0,0612
0,7294
25,67 ± 0,31
12
0,2424
0,0507
0,7070
27,90 ± 0,10
13
0,2626
0,0456
0,6918
29,00 ± 0,17
14
0,3617
0,0295
0,6088
35,43 ± 0,15
15
0,3195
0,0350
0,6455
32,87 ± 0,15
16
0,4319
0,0206
0,5475
40,73 ± 0,21
17
0,5043
0,0132
0,4826
44,60 ± 0,10
18
0,5778
0,0103
0,4118
49,40 ± 0,10
19
0,6746
0,0082
0,3172
56,00 ± 0,00
20
0,6485
0,0089
0,3427
52,23 ± 0,21
Os dados apresentados na Tabela 01
foram representados na Figura 02, a qual
relaciona a variação dos valores de Brix com
as diferentes composições de PEG1500 e K3PO4.
Figura 02- Curva de Calibração do Sistema PEG1500 +
K3PO4 + H2O à 30ºC.
Estas equações foram utilizadas,
posteriormente,
na
determinação
das
composições das fases, em conjunto com as
equações obtidas pelo balanço de massa (Eq.
4) e pela curva de calibração (Eq. 14).
3.2 Curva de Calibração
Algumas soluções com concentração
sobre a curva binodal foram preparadas e
realizadas as leituras, em triplicata, do Brix,
que foi a propriedade física escolhida para a
construção das curvas de calibração. As
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Estes dados foram correlacionados a
uma equação (Eq. 14) que apresentou um
coeficiente de correlação R2 de 0,99774.
𝐵𝑅𝐼𝑋 = 1,68397 + 87,58119 × 𝑊2
+ 95,89849 × 𝑊1
+ 111,01369 × 𝑊22
− 26,35854 × 𝑊12
Eq. 14
3.3 Linhas de Amarração
Inicialmente, foram preparadas, de
forma gravimétrica, soluções diretamente em
células de vidro encamisadas para a análise
pelo método indireto. Na Tabela 02 são
apresentados os resultados das análises de Brix
e seus respectivos desvios de cada uma das
fases coletadas.
Tabela 02- Brix das fases superior e inferior.
BRIX
Fase Superior
Fase Inferior
Células
33,40 ± 0,10
20,50 ± 0,10
1
36,00 ± 0,17
21,97 ± 0,06
2
38,43 ± 0,12
24,07 ± 0,06
3
39,83 ± 0,06
24,87 ± 0,06
4
42,43 ± 0,15
27,23 ± 0,12
5
43,57 ± 0,06
28,17 ± 0,15
6
Esses valores foram substituídos na
Equação 14, e então foi resolvido o sistema
formado pelas equações (12, 14, 4) e (13, 14,
4) conforme citado anteriormente por meio da
utilização de programas computacionais,
determinando assim as frações mássicas de
cada componente presente nas fases, as quais
estão apresentadas na Tabela 03.
Posteriormente, foram feitas novas
células de equilíbrio para a análise segundo a
metodologia descrita por Merchuk et al.
(1998). Na Tabela 04 estão apresentados os
valores das massas totais das fases
coexistentes, após a obtenção do equilíbrio
liquido-liquido.
Tabela 04- Massas das fases superior e inferior.
Massa das Fases
Superior
Inferior
Células
4,5876
0,8659
1
4,0848
1,2613
2
4,0526
1,4317
3
Os parâmetros para cada célula das
equações 4 e 5, correspondente ao balanço de
massa, estão na Tabela 05.
Tabela 05- Parâmetros Método Gravimétrico.
Células 𝑾𝑮𝟏 /𝜶 𝑾𝑮𝟐 /𝜶 (𝟏 − 𝜶)/𝜶
0,2778 0,0736
0,1887
1
0,3528 0,0864
0,3088
2
0,4067 0,0987
0,3533
3
Essas equações em conjunto com as da
curva binodal foram resolvidas utilizando
métodos computacionais, determinando as
frações mássicas de cada componente nas fases
superior e inferior. Os dados de equilíbrio
líquido-líquido estão apresentados na Tabela
03.
A Figura 03 mostra a composição
global da mistura, bem como a composição das
duas fases em equilíbrio. É possível notar uma
forte tendência a equivalência entre os dados
Tabela 03- Dados experimentais do equilíbrio líquido-líquido do sistema PEG1500 + K3PO4 + H2O a 30ºC.
Global
Fase Superior
Fase Inferior
W1
W2
W3
W1
W2
W3
W1
W2
W3
Células
M. Indireto
0,1754
0,0976
0,7270
0,3253
0,0361
0,6386
0,0042
0,1726
0,8233
1
0,1981
0,1022
0,6997
0,3673
0,0292
0,6035
0,0019
0,1858
0,8123
2
0,3041
0,0723
0,6236
0,4007
0,0281
0,5711
0,0102
0,1958
0,7940
3
0,3118
0,0740
0,6142
0,4230
0,0255
0,5516
0,0086
0,2030
0,7883
4
0,3379
0,0783
0,5838
0,4648
0,0208
0,5144
0,0054
0,2229
0,7717
5
0,3485
0,0803
0,5713
0,4833
0,0189
0,4978
0,0045
0,2302
0,7652
6
M. Gravimétrico
0,2337
0,0619
0,7043
0,2746
0,0462
0,6792
0,0170
0,1451
0,8379
1
0,2696
0,0660
0,6644
0,3518
0,0316
0,6166
0,0032
0,1774
0,8195
2
0,3005
0,0730
0,6265
0,4066
0,0235
0,5699
0,0003
0,2128
0,7869
3
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adquiridos pelo método indireto e pelo método
gravimétrico, sendo verificada pela semelhante
inclinação entre as linhas de amarração,
comprovando assim que as duas metodologias
podem ser adotadas para a coleta de dados de
equilíbrio líquido-líquido dos sistemas
estudados. Tal comportamento pode ser
explicado, ainda, devido ao fato de que
qualquer conjunto de pontos que pertençam à
região bifásica e que estejam sobre a mesma
linha de amarração fornecerá fases superiores
que possuirão propriedades termodinâmicas
intensivas iguais (densidade, volume molar,
entalpia molar, etc.), entretanto, sendo distintas
as suas variáveis termodinâmicas extensivas
(massa, volume, etc). Aplica-se o mesmo
raciocínio para as fases inferiores formadas a
partir de composições globais localizadas
sobre uma mesma linha de amarração (SILVA
& LOH, 2006).
Figura 04- Método de Othmer e Tobias e Hand para os
métodos indireto e gravimétrico.
a)
b)
Figura 03- Diagrama de Equilíbrio de Fases do Sistema
PEG1500 + K3PO4 + H2O a 30ºC.
c)
Estes dados se mostraram confiáveis,
uma vez que os mesmos se apresentaram de
forma linear quando aplicada as equações
empíricas de Othmer & Tobias e Hand, o que
pode ser visualizado na Figura 04.a e 04.b para
o método indireto e na Figura 04.c e 04.d) para
o método gravimétrico.
d)
Na Tabela 06 são apresentados os
parâmetros das equações e os coeficientes de
correlação R2, que se mostraram próximo a
unidade.
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Tabela 06- Parâmetros e Coeficientes de correlação das
Equações de Othmer-Tobias e Hand.
Correlação
A
B
R2
M. Indireto
Othmer& Tobias 1,78903 -2,08444 0,99750
1,74132 -2,0568 0,99732
Hand
M. Gravimétrico
Othmer& Tobias 1,27796 -1,31288 0,97731
1,27506 -1,3502 0,97053
Hand
Figura 05 – Dados de Equilíbrio Líquido-Líquido
experimentais (M. Indireto) e calculados (NRTL).
3.4 Modelagem Termodinâmica
A
modelagem
Termodinâmica
utilizando o modelo NRTL demonstrou ser
capaz de descrever os dados experimentais,
uma vez que o desvio quadrado médio entre as
composições para os métodos indireto e
gravimétrico foi igual a 0,20% e 0,63%,
respectivamente; indicando assim a qualidade
dos parâmetros e sua representatividade. Isto
pode ser visualizado também na Figura 05 e
06, na qual é possível notar a semelhança entre
os dados de equilíbrio experimentais e os
dados estimados pelo modelo. Para o método
indireto, ele se ajustou perfeitamente enquanto
que para o método gravimétrico ele apresentou
uma pequena diferença em uma das linhas,
tanto na fase superior quanto inferior.
Os parâmetros de interação binária e
não aleatoriedade obtidos para o sistema,
utilizando o modelo NRTL, são mostrados na
Tabela 07.
Figura 06-Dados de Equilíbrio Líquido-Líquido
experimentais (M. Gravimétrico) e calculados (NRTL).
Figura 07-Dados de Equilíbrio Líquido-Líquido
experimentais (M. Indireto) e calculados (UNIQUAC).
Tabela 07- Parâmetros estimados NRTL.
ij
A(0)ij
A(0)ji
Αij
M. Indireto
1552,6
2115,0
0,46897
PEG-K3PO4
-1148,6
8977,7
0,42374
PEG-Água
-1083,8
2112,9
0,45653
K3PO4-Água
M. Gravimétrico
8853,4
8913,1
1,6978
PEG-K3PO4
-1995,2
7355,7
0,37444
PEG-Água
-1855,2
2609,7
0,30773
K3PO4-Água
Quando
utilizado
o
modelo
UNIQUAC, percebeu-se que o mesmo, apesar
de apresentar um pequeno distanciamento
quando comparado com dados experimentais,
foi capaz de descrever o sistema, apresentando
um desvio médio quadrado para os métodos
indireto e gravimétrico de 0,55% e 0,40%,
respectivamente. Isto pode ser visualizado nas
Figuras 07 e 08. Para o método indireto
observou-se que na fase superior ele descreveu
uma curva de miscibilidade um pouco maior
que a curva experimental; e para o método
gravimétrico, notou-se um distanciamento em
uma das linhas na fase superior.
Relatório Final de Bolsa de Iniciação Científica
AVALIAÇÃO DE METODOLOGIA DE FÁCIL ANÁLISE PARA A DETERMINAÇÃO DE DADOS DE
EQUILÍBRIO EM DUAS FASES AQUOSAS DO SISTEMA PEG (1500 g mol-1) + ÁGUA + SAL
4 CONCLUSÃO
Figura 08-Dados de Equilíbrio Líquido-Líquido
experimentais (M. Gravimétrico) e calculados
(UNIQUAC).
Os parâmetros de interação binária
estimados pelo modelo UNIQUAC são
apresentados na Tabela 08.
Tabela 08- Parâmetros estimados UNIQUAC
ij
A(0)ij
A(0)ji
M. Indireto
-4505,6
41,647
PEG-K3PO4
-419,85
413,93
PEG-Água
-415,14
-4782,3
K3PO4-Água
M. Gravimétrico
-1517,2
9500,0
PEG-K3PO4
-299,87
380,39
PEG-Água
233,25
-1822,9
K3PO4-Água
Para a modelagem com este modelo
foram necessários parâmetros de volume e área
de grupo Rk e Qk de cada componente, os quais
estão listados na Tabela 09.
Tabela 09 – Parâmetros de Volume Rk e Área Qk.
Rk
Qk
Referência
PEG1500 0,036917 0,030925 AZEVEDO,2015
SANTOS,1999;
HAGHTALAB&
K3PO4 0,047590 0,046639
MOKHTARANI,
2004
0,051069 0,077713
SANTOS,1999
H 2O
Apesar de os modelos apresentarem
desvios, os mesmos foram capazes de
descrever o comportamento das fases dos
sistemas. Para o método indireto o modelo que
melhor se adequou foi o NRTL, enquanto que
para o método gravimétrico foi o UNIQUAC.
A curva de solubilidade do sistema
PEG1500 + K3PO4 + água a temperatura de 30ºC
foi determinada pelo método de cloud-point,
delimitando a região monofásica e bifásica.
Utilizando equações geradas pelos dados deste
trabalho, a saber: Curva binodal, Curva de
Calibração e Balanço de massa; foi possível
relacionar as composições dos componentes
nas fases superior e inferior, determinando
assim as linhas de amarração. Foi possível
perceber uma forte tendência de equivalência
entres os dados adquiridos pelos métodos
indireto e gravimétrico. Estes dados
mostraram-se confiáveis, apresentando-se
lineares quando utilizadas as equações
empíricas de Othmer & Tobias e de Hand. Os
mesmos foram correlacionados utilizando os
modelos NRTL e UNIQUAC, os quais
descreveram os dados de equilíbrio estudado,
apresentando respectivamente um desvio
quadrado médio na composição igual a 0,20%
e 0,55% para o método indireto e 0,63% e 0,4%
para o método gravimétrico.
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Relatório Final de Bolsa de Iniciação Científica
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_____________________
iTrabalho desenvolvido como apoio do Programa PIBIC/UFPA.
iiGraduandado curso de Engenharia Química da Universidade Federal doPará. Bolsista PIBIC/CNPq.
E-mail:[[email protected]].
iiiDocente do Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará. E-mail: [email protected]
Parecer do Orientador
A aluna Juliane Costa Nascimento, durante todo o período de desenvolvimento do trabalho,
demonstrou muito interesse e empenho no desenvolvimento das atividades propostas. Demonstrou
ainda iniciativa na resolução de problemas que surgiram no transcorrer do período do trabalho. Sendo
assim, todas as atividades propostas foram cumpridas e os resultados, muito satisfatórios, foram
apresentados no Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica/COBEQ-IC,
realizado no período de 19 a 22 de julho de 2015 em Campinas/SP .
Belém, 17 de agosto de 2015.
Profa. Dra. Geormenny Rocha dos Santos
Relatório Final de Bolsa de Iniciação Científica