Estudo do equilíbrio líquido-líquido de sistemas ternários 2-propanol-sal-água: experimental e modelagem

Abstract

Com a grande importância industrial e econômica que o isopropanol apresenta no cenário mundial e nacional, torna-se cada vez mais importante a produção deste álcool com elevada pureza. Entretanto, o comportamento azeotrópico que este composto apresenta em solução aquosa dificulta sua purificação completa. Desta forma, o estudo de novas técnicas sustentáveis e economicamente viáveis é de extrema importância. Neste cenário, a extração líquido-líquido a partir de um sistema aquoso bifásico (SAB) surge como um método em potencial devido as suas vantagens como menor custo, não toxicidade e possibilidade de aplicação em grande escala. A separação das fases deste sistema se baseia no efeito “salting-out” que os sais apresentam frente aos solventes hidrofílicos, como o isopropanol. Logo, este trabalho consiste no estudo do equilíbrio líquido-líquido de sistemas ternários compostos por isopropanol-sais de sódio-água a 298,15 K e 101,3 kPa. Para isto, foram estudados três diferentes sais, o NaNO3, o Na2SO4 e o NaCH3COO. As curvas binodais dos sistemas foram determinadas experimentalmente e modeladas usando modelos empíricos encontrados na literatura. As linhas de amarração foram mensuradas e a confiabilidade de seus dados de equilíbrio foi testada. A avaliação da força do efeito salino foi realizada para cada um dos sistemas. Os modelos e-NRTL e UNIQUAC estendido foram utilizados visando uma melhor correlação dos dados experimentais, a fim da obtenção de parâmetros essenciais para um possível projeto industrial. Embasado nos resultados encontrados, as metodologias experimentais de obtenção das curvas binodais e das linhas de amarração foram satisfatórias. Além disto, o sulfato de sódio mostrou o maior efeito “salting-out”, porém o nitrato e o acetato apresentaram melhores possibilidades de utilização para o objetivo inicialmente proposto. O e-NRTL e UNIQUAC estendido apresentaram desvios baixos, indicando uma boa correlação dos dados experimentais ao utilizar estes modelos termodinâmicos.