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Previous issue date: 2017-03-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os sistemas aquosos bifásicos (SABs) são uma ferramenta útil quando se pensam na extração, purificação e concentração de espécies químicas. No entanto, a termodinâmica de partição de solutos nesses sistemas ainda é pouco compreendida e desperta o interesse de vários pesquisadores. Há poucos estudos que trazem um enfoque termodinâmico que contribua para compreensão das forças motrizes que regem o processo de transferência de solutos em SABs. Para um melhor entendimento do processo de partição e para saber quais são as forças motrizes que determinam este processo utilizou-se dois corantes com estruturas químicas parecidas como sondas moleculares para que através delas compreender o processo de partição. Neste trabalho a termodinâmica de partição dos corantes azoicos Vermelho 40 (V-40) e Vermelho Ponceau 4R (VP-4R) nos SABs formados por poli (óxido de etileno) + sal + água foi estudada. Para uma melhor compreensão do processo de partição distintos efeitos como a dependência de K com a concentração do corante, a massa molar, o efeito do ânion, cátion e hidrofobicidade do polímero foram estudados. Em todos os SABs estudados neste trabalho os valores de K foram maiores que a unidade alcançando valores máximos de 2400 e 9000 para V-40 e VP-4R respectivamente em sistemas formados por sais orgânicos e valores máximos de 55000 e 22500 para V-40 e VP-4R respectivamente em sistemas formados por sais inorgânicos. Á mudança do ânion do sal formador do SAB mostra que o processo de partição é pouco influenciado pelo aníon. O estudo do efeito da hidrofobicidade do polímero mostra que as interações hidrofóbicas não dominam o processo de partição dos corantes V-40 e VP-4R. Avaliaram-se os parâmetros termodinâmicos de transferência como a variação da energia livre de Gibbs (∆trGΘ) , a variação da entalpia de transferência (∆trHΘ) e da entalpia de transfência (∆trSΘ), os valores de ∆trGΘ mostram um diminuição lineal para ambos corante -12,73 kJ/mol < ∆tr GV-40 < -24,93 kJ/mol e -11,776 kJ/mol < ∆trGVP-4R< -22,830 kJ/mol, os valores negativos de HΘ) mostram que a entalpia é a força motriz que contribui ao processo de partição dos corantes, com valores de -194,55 kJ/mol < kJ/mol, -70,78 kJ/mol <∆trHV-40 < -80,36 kJ/mol< -188,00 kJ/mol. Estes dados mostram a existência da interação corantes-polímero. Esta afirmação é confirmada com o resultado da massa molar do polímero, onde o valor K aumenta com a massa molar do polímero para ambos dos corantes, reforçando a ideia que o corante interage mais favoravelmente com o polímero do que com o sal. / Aqueous biphasic systems (ATPSs) are a useful tool when thinking about the extraction, purification and concentration of chemical species. However, the solute partitioning thermodynamics in these systems are still poorly understood and arouse the interest of several researchers. There are few studies that bring a thermodynamic approach that contributes to the understanding of the driving forces that govern the process of transfer of solutes in ATPSs. For a better understanding of the partitioning process and to know the driving forces that determine this process we used two dyes with similar chemical structures as molecular probes. In this experiment the thermodynamics of partitioning of dyes Allura red (AR) and Red Ponceau 4R (RP-4R) in ATPSs formed by poly (ethylene oxide) + salt + water was studied. For a better understanding of the partitioning process distinct effects such as the dependence of K on the dye concentration, molar mass, anion effect, cation and hydrophobicity of the polymer were studied. In all ATPS studied in this work K values were higher than the unit, reaching maximum values of 2400 and 9000 for AR and RP-4R respectively in systems formed by organic salts and maximum values of 55000 and 22500 for AR and RP-4R respectively in systems formed by inorganic salts. The change in the anion of the salt forming ATPS shows that the partitioning process is little influenced by the anion. The study of the hydrophobicity effect of the polymer shows that hydrophobic interactions do not dominate the partitioning process of AR and RP-4R dyes. The thermodynamic transfer parameters such as the Gibbs free energy variation (∆trGΘ) , the transfer enthalpy change (∆trHΘ) and the transfer entropy (∆trSΘ) , The values (∆trGΘ) of show a linear decrease for both dyes, with values of -12,73 kJ/mol < kJ/mol < ∆tr GV-40 < -24,93 kJ/mol and -11,776 kJ/mol < ∆trGVP-4R∆trGVP-4R <- 22,830 kJ/mol, The negative values of (∆trHΘ) show that the enthalpy is the driving force that contributes to the dye partitioning process, with values of -194,55 kJ/mol < ∆trHV-40 < -80,36 kJ/mol, -70,78 kJ/mol < ∆trGVP-4R< -188,00 kJ/mol. These data show the existence of the dye-polymer interaction. This assertion is confirmed by the result of the molar mass of the polymer, where the K value increases with the molar mass of the polymer in both of the dyes, reinforcing the idea that the dye interacts more favorably with the polymer than with the salt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/14028 |
| Date | 10 March 2017 |
| Creators | Ramallo Ribera, Ruben |
| Contributors | Hespanhol, Maria do Carmo, Pires, Ana Clarissa dos Santos, Silva, Luis Henrique Mendes da |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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