Caracterização de sistemas aquosos bifásicos duplamente reversíveis

• Autor(a) principal: Bola, Joana Martinho
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/31943
• topic: Sistema aquoso bifásico; Líquidos iónico; Reversibilidade; Estímulo; pH; Temperatura

A utilização de sistemas aquosos bifásicos (SAB) constituídos por líquidos iónicos tem despertado um elevado interesse em processos de separação. Estes sistemas ternários, maioritariamente constituídos por água, podem também responder a estímulos, como a temperatura ou o pH, através dos quais é possível passar de um regime monofásico para bifásico. Apesar das vantagens associadas, apenas se encontra reportado a resposta deste tipo de sistemas a um único estímulo. Com este trabalho pretendem-se desenvolver e caracterizar SAB constituídos por líquidos iónicos que respondam simultaneamente a dois estímulos, neste caso à temperatura e ao pH, de forma a alargar a versatilidade destes sistemas. Para atingir o objetivo proposto, foram estudados quatro SAB diferentes constituídos por poli(propileno)glicol (PPG 400), água e líquido iónico, sendo que se utilizaram quatro líquidos iónicos diferentes: Acetato de Colínio ([Ch][Ac]), Propanoato de Colínio ([Ch][Pro]), Lactato de Colínio ([Ch][Lac]) e Glicolato de Colínio ([Ch][Gly]). Os respetivos diagramas de fase ternários foram determinados a três temperaturas (25ºC, 35ºC e 45ºC) e para uma gama de pH entre 3 e 7. A formação de SAB com PPG 400 e água foi possível para todos os líquidos iónicos em estudo. Através da análise dos diagramas de fase avaliou-se o efeito da temperatura e o efeito do pH, individualmente e simultaneamente. Verificou-se que a capacidade de formar SAB aumenta com o aumento da temperatura para todos os sistemas, devido essencialmente ao facto do PPG 400 ser um polímero termoreversível. Por outro lado, a capacidade de formar SAB aumenta com o aumento do pH, efeito que é justificado através das curvas de especiação de cada ácido correspondente ao anião de cada líquido iónico. Por fim, avaliou-se o efeito simultâneo dos dois estímulos, verificando-se que para temperaturas mais elevadas o efeito do pH é mais fraco, o que é visível pela sobreposição das curvas de solubilidade dos vários sistemas. Por outro lado, e ao contrário do efeito do pH, verifica-se que o efeito da temperatura é sempre elevado, mas mais relevante para valores de pH mais baixos. Em suma, desenvolveram-se e caracterizaram-se os diagramas de fase de sistemas ternários formados por água, PPG 440 e líquidos iónicos que respondem simultaneamente a dois estímulos, pH e temperatura, cuja dualidade e versatilidade é vantajosa para aplicação em processos de separação.