A obtenção de dados de viscosidade, é fundamental para o projeto de equipamentos, tubulações e otimização de processos, já que esta propriedade afeta tanto a perda de energia por atrito em fluidos, como os mecanismos de transferência de calor e de massa. O presente trabalho de Mestrado teve como objetivo medir experimentalmente dados de viscosidade para misturas formadas por ácidos graxos comerciais e solventes alcoólicos de diferentes tamanhos de cadeia carbônica (etanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol e 1-hexanol), com ou sem a adição de água, variando-se a temperatura desde o ponto de fusão do composto graxo até o ponto de ebulição de cada solvente. Estes dados foram agrupados aos dados experimentais de viscosidades de misturas de triacilgliceróis (TAG) e ácidos graxos (AG) já disponíveis na literatura, para a obtenção de parâmetros de interação entre os grupos funcionais formadores dos componentes presentes nos sistemas estudados, utilizando-se o modelo de contribuição de grupos UNIFAC-VISCO. Em uma primeira abordagem, apenas os parâmetros inexistentes na literatura foram ajustados, obtendo-se um erro relativo médio igual a 10,21 %. A modelagem também foi realizada ajustando-se todos os parâmetros de interação, incluindo os já publicados, obtendo-se nesta segunda abordagem, um erro relativo médio igual a 7,54 %. A capacidade preditiva dos parâmetros obtidos foi testada em misturas semelhantes, formadas por óleos vegetais ou gordura animal, ácidos graxos e solventes alcoólicos, cujas viscosidades também foram determinadas neste trabalho, porém não fizeram parte do banco de dados utilizado na modelagem. Os resultados obtidos foram comparados aos de outros modelos para o cálculo de viscosidades de misturas conhecidos da literatura, dentre eles, a Regra de Kay, o Modelo de Kendall e Monroe e o Modelo CG-UNIMOD. Para fins comparativos, este conjunto de dados também foi ajustado a equação de Grunberg-Nissan, da qual foram obtidos parâmetros de interação entre os componentes das misturas. Os testes preditivos mostraram que o modelo UNIFAC-VISCO proporcionou os menores erros relativos para a maioria das misturas estudadas, porém ainda bastante elevados em alguns casos. Por outro lado, o Modelo de Grunberg-Nissan proporcionou erros relativos bem menores, o que era esperado, uma vez que as viscosidades de cada sistema foram correlacionadas pelo modelo. / The acquisition of viscosity data is critical for the design of equipments and pipes, as well as for the process optimization, since this property affects both the energy loss by friction in fluids, such as the mechanisms of mass and heat transfer. The present work aimed the measurement of experimental viscosity data for mixtures containing commercial fatty acids and alcoholic solvents of different sizes of carbon chain (ethanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol and 1-hexanol), with or without the addition of water, varying the temperature from the melting point of the fatty compound to the boiling point of each solvent. These data were grouped together to experimental viscosity data of triacylglycerols (TAG) and fatty acids (FA) mixtures that were already available in the literature, to obtain interaction parameters between the forming functional groups of the components present in the systems studied, using the group contribution model UNIFAC-VISCO. In a first approach, only the parameters not available in the literature were adjusted obtaining an average error equal to 10.21%. The modeling was also performed by adjusting all interaction parameters, including those already published, obtaining in this second approach, an average error equal to 7.54%. The predictive ability of parameters obtained was tested in similar mixtures containing vegetable oils or animal fats, fatty acids and alcoholic solvents, whose viscosities were also determined in this work, but were not part of the database used in the modeling. The obtained results were compared to other known models for the calculation of viscosities of mixtures, such as the Kay\'s Rule, the Kendall and Monroe model and the CG-UNIMOD. For comparative purposes, this data set was also adjusted to the Grunberg-Nissan equation, in which interaction parameters between the components of mixtures were obtained. The predictive tests showed that the UNIFAC-VISCO model provided the lowest relative errors for most of the mixtures studied, but still quite high in some cases. On the other hand, the Grunberg-Nissan model provided relative errors much smaller, which was expected, since the viscosities of each system were correlated by the model.

A obtenção de dados de viscosidade, é fundamental para o projeto de equipamentos, tubulações e otimização de processos, já que esta propriedade afeta tanto a perda de energia por atrito em fluidos, como os mecanismos de transferência de calor e de massa. O presente trabalho de Mestrado teve como objetivo medir experimentalmente dados de viscosidade para misturas formadas por ácidos graxos comerciais e solventes alcoólicos de diferentes tamanhos de cadeia carbônica (etanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol e 1-hexanol), com ou sem a adição de água, variando-se a temperatura desde o ponto de fusão do composto graxo até o ponto de ebulição de cada solvente. Estes dados foram agrupados aos dados experimentais de viscosidades de misturas de triacilgliceróis (TAG) e ácidos graxos (AG) já disponíveis na literatura, para a obtenção de parâmetros de interação entre os grupos funcionais formadores dos componentes presentes nos sistemas estudados, utilizando-se o modelo de contribuição de grupos UNIFAC-VISCO. Em uma primeira abordagem, apenas os parâmetros inexistentes na literatura foram ajustados, obtendo-se um erro relativo médio igual a 10,21 %. A modelagem também foi realizada ajustando-se todos os parâmetros de interação, incluindo os já publicados, obtendo-se nesta segunda abordagem, um erro relativo médio igual a 7,54 %. A capacidade preditiva dos parâmetros obtidos foi testada em misturas semelhantes, formadas por óleos vegetais ou gordura animal, ácidos graxos e solventes alcoólicos, cujas viscosidades também foram determinadas neste trabalho, porém não fizeram parte do banco de dados utilizado na modelagem. Os resultados obtidos foram comparados aos de outros modelos para o cálculo de viscosidades de misturas conhecidos da literatura, dentre eles, a Regra de Kay, o Modelo de Kendall e Monroe e o Modelo CG-UNIMOD. Para fins comparativos, este conjunto de dados também foi ajustado a equação de Grunberg-Nissan, da qual foram obtidos parâmetros de interação entre os componentes das misturas. Os testes preditivos mostraram que o modelo UNIFAC-VISCO proporcionou os menores erros relativos para a maioria das misturas estudadas, porém ainda bastante elevados em alguns casos. Por outro lado, o Modelo de Grunberg-Nissan proporcionou erros relativos bem menores, o que era esperado, uma vez que as viscosidades de cada sistema foram correlacionadas pelo modelo. / The acquisition of viscosity data is critical for the design of equipments and pipes, as well as for the process optimization, since this property affects both the energy loss by friction in fluids, such as the mechanisms of mass and heat transfer. The present work aimed the measurement of experimental viscosity data for mixtures containing commercial fatty acids and alcoholic solvents of different sizes of carbon chain (ethanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol and 1-hexanol), with or without the addition of water, varying the temperature from the melting point of the fatty compound to the boiling point of each solvent. These data were grouped together to experimental viscosity data of triacylglycerols (TAG) and fatty acids (FA) mixtures that were already available in the literature, to obtain interaction parameters between the forming functional groups of the components present in the systems studied, using the group contribution model UNIFAC-VISCO. In a first approach, only the parameters not available in the literature were adjusted obtaining an average error equal to 10.21%. The modeling was also performed by adjusting all interaction parameters, including those already published, obtaining in this second approach, an average error equal to 7.54%. The predictive ability of parameters obtained was tested in similar mixtures containing vegetable oils or animal fats, fatty acids and alcoholic solvents, whose viscosities were also determined in this work, but were not part of the database used in the modeling. The obtained results were compared to other known models for the calculation of viscosities of mixtures, such as the Kay\'s Rule, the Kendall and Monroe model and the CG-UNIMOD. For comparative purposes, this data set was also adjusted to the Grunberg-Nissan equation, in which interaction parameters between the components of mixtures were obtained. The predictive tests showed that the UNIFAC-VISCO model provided the lowest relative errors for most of the mixtures studied, but still quite high in some cases. On the other hand, the Grunberg-Nissan model provided relative errors much smaller, which was expected, since the viscosities of each system were correlated by the model.

Óleos essenciais, basicamente formados por hidrocarbonetos terpênicos e compostos oxigenados, têm função aromatizante nas indústrias química, farmacêutica e de alimentos. Os compostos terpênicos são instáveis ao calor e sua remoção resulta em um produto mais estável e com maior valor comercial. No processo de desterpenação, a viscosidade é um parâmetro de grande interesse, pois afeta a perda de energia por atrito e os mecanismos de transferência de calor e massa. Devido o grande número de variáveis que podem afetar a viscosidade, como temperatura, pressão e concentração, métodos para estimar esta propriedade apresentam grande importância prática. O objetivo desta dissertação de mestrado foi ajustar o modelo UNIFAC-VISCO aos dados de viscosidade de sistemas similares aos resultantes do processo de desterpenação dos óleos essenciais de bergamota, hortelã e limão por extração líquido-líquido (ELL), a 25 ºC, utilizando etanol hidratado como solvente. O modelo foi programado utilizando a plataforma MATLAB® e a correlação foi realizada utilizando duas abordagens: na primeira, somente foram ajustados parâmetros referentes aos grupos funcionais ainda não descritos na literatura para o UNIFAC-VISCO, resultando em um desvio médio relativo (DMR) igual a 1,70 %; na segunda abordagem, todos os grupos funcionais foram ajustados aos dados experimentais, resultando em um desvio médio relativo (DMR) igual 0,68 %. Os parâmetros UNIFAC-VISCO foram ajustados utilizando um método heurístico o que possibilitou avaliar o desempenho de um método de inteligência computacional. A capacidade preditiva dos parâmetros obtidos foi testada nos sistemas semelhantes aos formados na desterpenação de óleo de eucalipto. Os valores de DMR para estes sistemas foram 3,56 e 1,83%, utilizando os parâmetros obtidos na primeira e na segunda abordagem, respectivamente. Estes resultados mostram que o modelo fornece uma boa estimativa desta propriedade e pode ser uma ferramenta útil para a indústria de alimentos e para o processo de extração, possibilitando a melhoria de processos e permitindo o projeto de equipamentos mais eficientes em escala industrial. / Essential oils, that are primarily composed for terpenoids and oxygenates, have flavoring function in the chemical, pharmaceutical and food industries. Terpenes compounds are unstable to heat and its removal results in a better quality product besides its higher commercial value. In the deterpenation process, the viscosity has a great importance since it affects the loss of energy by friction and the mechanisms of heat and mass transfer. There are a large amount of variables that can affect this parameter such as temperature, pressure and concentration and the use of estimation methods for this property becomes a tool of great practical importance. The aim of this dissertation was to adjust the UNIFAC-VISCO model to the kinematic viscosities of similar systems to those formed after deterpenation process of bergamot, mint and lemon essential oils, by liquid-liquid extraction (LLE) at 25ºC, with aqueous ethanol as solvent. The model was programmed using MATLAB ® platform and the correlation was accomplished using two approaches: in the first one, only parameters related to functional groups with no previous literature references to the UNIFAC-VISCO were adjusted, providing an average relative deviation (ARD) equal to 1.70 %; in the second approach, all functional groups were fitted to the experimental data, which provided an average relative deviation (ARD) equal to 0.68 %. The UNIFAC-VISCO parameters were adjusted by a heuristic method allowing the evaluation of a computational intelligence method performance. The predictive ability of the parameters was evaluated in similar systems to those formed in the deterpenation of eucalyptus essential oil. The ARD values between the experimental and the calculated viscosities were 3.56 and 1.83%, for parameters from first and second approach, respectively. These results show that the model provides a good estimation of this physical property and it can be a good tool for food industry and for extraction process, allowing process improvement and enabling the project of more efficient equipment on industrial scale.

Óleos essenciais, basicamente formados por hidrocarbonetos terpênicos e compostos oxigenados, têm função aromatizante nas indústrias química, farmacêutica e de alimentos. Os compostos terpênicos são instáveis ao calor e sua remoção resulta em um produto mais estável e com maior valor comercial. No processo de desterpenação, a viscosidade é um parâmetro de grande interesse, pois afeta a perda de energia por atrito e os mecanismos de transferência de calor e massa. Devido o grande número de variáveis que podem afetar a viscosidade, como temperatura, pressão e concentração, métodos para estimar esta propriedade apresentam grande importância prática. O objetivo desta dissertação de mestrado foi ajustar o modelo UNIFAC-VISCO aos dados de viscosidade de sistemas similares aos resultantes do processo de desterpenação dos óleos essenciais de bergamota, hortelã e limão por extração líquido-líquido (ELL), a 25 ºC, utilizando etanol hidratado como solvente. O modelo foi programado utilizando a plataforma MATLAB® e a correlação foi realizada utilizando duas abordagens: na primeira, somente foram ajustados parâmetros referentes aos grupos funcionais ainda não descritos na literatura para o UNIFAC-VISCO, resultando em um desvio médio relativo (DMR) igual a 1,70 %; na segunda abordagem, todos os grupos funcionais foram ajustados aos dados experimentais, resultando em um desvio médio relativo (DMR) igual 0,68 %. Os parâmetros UNIFAC-VISCO foram ajustados utilizando um método heurístico o que possibilitou avaliar o desempenho de um método de inteligência computacional. A capacidade preditiva dos parâmetros obtidos foi testada nos sistemas semelhantes aos formados na desterpenação de óleo de eucalipto. Os valores de DMR para estes sistemas foram 3,56 e 1,83%, utilizando os parâmetros obtidos na primeira e na segunda abordagem, respectivamente. Estes resultados mostram que o modelo fornece uma boa estimativa desta propriedade e pode ser uma ferramenta útil para a indústria de alimentos e para o processo de extração, possibilitando a melhoria de processos e permitindo o projeto de equipamentos mais eficientes em escala industrial. / Essential oils, that are primarily composed for terpenoids and oxygenates, have flavoring function in the chemical, pharmaceutical and food industries. Terpenes compounds are unstable to heat and its removal results in a better quality product besides its higher commercial value. In the deterpenation process, the viscosity has a great importance since it affects the loss of energy by friction and the mechanisms of heat and mass transfer. There are a large amount of variables that can affect this parameter such as temperature, pressure and concentration and the use of estimation methods for this property becomes a tool of great practical importance. The aim of this dissertation was to adjust the UNIFAC-VISCO model to the kinematic viscosities of similar systems to those formed after deterpenation process of bergamot, mint and lemon essential oils, by liquid-liquid extraction (LLE) at 25ºC, with aqueous ethanol as solvent. The model was programmed using MATLAB ® platform and the correlation was accomplished using two approaches: in the first one, only parameters related to functional groups with no previous literature references to the UNIFAC-VISCO were adjusted, providing an average relative deviation (ARD) equal to 1.70 %; in the second approach, all functional groups were fitted to the experimental data, which provided an average relative deviation (ARD) equal to 0.68 %. The UNIFAC-VISCO parameters were adjusted by a heuristic method allowing the evaluation of a computational intelligence method performance. The predictive ability of the parameters was evaluated in similar systems to those formed in the deterpenation of eucalyptus essential oil. The ARD values between the experimental and the calculated viscosities were 3.56 and 1.83%, for parameters from first and second approach, respectively. These results show that the model provides a good estimation of this physical property and it can be a good tool for food industry and for extraction process, allowing process improvement and enabling the project of more efficient equipment on industrial scale.