Estudos interfaciais envolvendo ácidos naftênicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cunha, Renato Dias da
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122391
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Paula Homem de Mello
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spelling Estudos interfaciais envolvendo ácidos naftênicosÁCIDOS NAFTÊNICOSDINÂMICA MOLECULARINTERFACEPETRÓLEOCOEFICIENTE DE DISTRIBUIÇÃONAPHTHENIC ACIDSMOLECULAR DYNAMICSINTERFACIAL STUDIESPETROLEUMDISTRIBUTION COEFFICIENTPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Paula Homem de MelloCoorientador: Prof. Dr. Cleiton Domingos MacielDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, Santo André, 2021.Os ácidos naftênicos (sigla em inglês - NAs) são um dos principais responsáveis pela poluição do meio marinho durante o processo de extração de petróleo e pela corrosão de dutos e tanques. No entanto, esses ácidos poderiam ser recuperados e usados em outros processos, como na indústria têxtil. Na presente dissertação, a partição de NAs é estudada utilizando simulações de Dinâmica Molecular. Foi iniciada a caracterização do comportamento dos NAs em solução aquosa e salina, visando descrever os processos de agregação. Os resultados indicam formação de agregados em solução aquosa, tanto para ácidos protonados quanto desprotonados. Após isso, a técnica de Integração Termodinâmica foi aplicada em dois tipos de NAs para quantificar a energia livre de solvatação da espécie química e calcular o coeficiente de distribuição (log D) em água pura, solução salina, heptano, tolueno, modelos de heptol com diferentes concentrações e um modelo de óleo leve. Os resultados mostram a maior afinidade dos NAs com anéis, mostrando uma energia livre mais negativas nos sistemas com tolueno presente, também se nota uma maior hidrofobicidade no ácido com cadeia alifática. Paralelamente a esse tipo de avaliação, foram realizadas simulações de NAs na interface água/heptol e em um sistema contendo uma micela de surfactante cloreto de cetilpiridínio (CPC), tanto em água pura quanto em um modelo de salmoura. O estudo da micela confirmou a capacidade do surfactante de absorver os NAs, mostrando que a forma de absorção depende do tipo de NAs. Assim, os ácidos tendem a se organizar de maneiras diferentes dentro da micela, adsorvidos na superfície da micela ou intercalados com as moléculas do CPC. A quantificação e detalhamento da solubilidade dos NAs em diferentes meios são importantes conhecimentos para futuros estudos, seja no desenvolvimento de técnicas de despoluição quanto minimização de corrosão.Naphthenic Acids (NAs) cause water pollution and duct corrosion in the petroleum extraction process. On the other hand, NAs can be used in other processes, such as in the textile industry. Particularly, this study employs computational chemistry techniques to understand the behavior and properties of NAs in interfacial systems. Molecular Dynamics simulations were employed to characterize the behavior of NAs in aqueous and saline solutions. The aggregation behavior and its dependence on the protonation state of the NAs were established. The thermodynamic Integration technique was applied to quantify the solvation free energy of NAs and obtain the distribution coefficient (or partition coefficient) in water, heptane, toluene, heptol at different concentrations and light oil model. The results demonstrate the greater affinity between NAs and cyclic structures, showing a more negative Free Energy in the systems with toluene. Also, linear aliphatic acids are more hydrophobic. Therefore, simulations at water/heptol interface and in a surfactant micelle system (cetylpyridinium chloride - CPC). The micelle study was focused on the surfactant's ability to absorb NAs. The acids self-organize in different ways inside the micelle: they can be adsorbed on the micelle surface or be intercalated with CPC molecules. The characterization of the solubility of NAs in different environments is essential knowledge to guide future studies, both in the development of depollution techniques and the minimization of corrosion.Homem-de-Mello, PaulaMaciel, Cleiton DomingosOrestes, EdnilsonAlmeida, James Moraes deCunha, Renato Dias da2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf60 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122391http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122391&midiaext=79749http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122391&midiaext=79750Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122391porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-06-09T15:38:11Zoai:BDTD:122391Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-06-09T15:38:11Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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