Medi

1
Medição de Equilíbrio Líquido-Líquido de Sistemas
Bifásicos Fluorados
Fatima R. Varanda Orientadora Isabel M.
Marrucho Co-orientador João A. P. Coutinho
Universidade de Aveiro
07 de Dezembro de 2007
2
Resumo

• Introdução / Motivação
• Procedimento experimental
• Resultados
• 3.1. FBS
• 3.2. Sistemas com n-octano
• Modelação
• 4.1. soft-SAFT
• 4.2. COSMO-RS
• Conclusões
• Trabalhos Futuros

2
3
Introdução / Motivação
Catálise Homogénea
Catálise Heterogénea
modelos moleculares
separação produtos /catalisador
Catálise Bifásica
FBS fluorous biphasic system
3
4
Introdução / Motivação
PFCs

• Derivados dos HCs, substituindo todos os átomos
  de H por F
• Elevada electronegatividade do átomo de F
• Ligações intramoleculares fortes e
  intermoleculares fracas

C7F14
C8H18
C8F17Br
C10F18
C8F17H
C8F18
C8F16H2
4
5
Introdução / Motivação
Aplicações PFCs

• Indústria extracção SC, refrigerantes,
  aerossóis, bio-reactores, meio reacional
• Ambiente remoção de CO2, substituição de CFCs
• Bio-Medicina

5
6
Introdução / Motivação

• Aplicações dos PFCs
• em bio-medicina
• Substituintes do sangue
• Ventilação Líquida
• Cirurgia Oftalmológica
• Conservação de Orgãos
• Técnicas de Imagem
• Transporte Controlado de Fármacos

6
7
Introdução / Motivação

• FBS
• Composto orgânico
• Acetonitrilo (CH3CN)
• Tolueno (C7H8)
• PFC
• Perfluorodecalina (C10F18)
• PMCH (C7F14)
• 1Br-perfluoro-n-octano (C8F17Br)

• Sistemas com n-octano
• Composto orgânico
• n-octano (C8H18)
• PFC
• Perfluoro-n-octano (C8F18)
• 1Br-perfluoro-n-octano (C8F17Br)
• 1H-perfluoro-n-octano (C8F17H)
• 1H,8H-perfluoro-n-octano (C8F16H2)

Formulação do sangue artificial
Síntese orgânica
7
8
Procedimento Experimental
Preparação das ampolas
8
9
Procedimento Experimental
Montagem experimental
9
10
Procedimento Experimental
Ponto de turvação
10
11
Resultados Experimentais
FBS
CH3CN lt C7H8
11
12
Resultados Experimentais
Sistemas com n-octano
C8F18 lt C8F17H C8F16H2 lt C8F17Br
12
13
Modelação soft-SAFT
Sistemas com acetonitrilo
C10F18 CH3CN ?ij 0.918 ?ij 0.8916
C7F14 CH3CN ?ij 0.918 ?ij 0.8916
C8F17Br CH3CN ?ij 1.000 ?ij 0.9146
13
14
Modelação soft-SAFT
Sistemas com tolueno
C7F14 C7H8 ?ij 1.000 ?ij 0.8946
C10F18 C7H8 ?ij 1.050 ?ij 0.8746
14
15
Modelação soft-SAFT
Sistemas com n-octano
C8F18 C8H18 ?ij 1.000 ?ij 0.9146
C8F17H C8H18 ?ij 1.000 ?ij 0.9207
C8F16H2 C8H18 ?ij 1.000 ?ij 0.9189
C8F17Br C8H18 ?ij 1.000 ?ij 0.9360
15
16
Modelação - COSMO-RS
FBS
16
17
Modelação - COSMO-RS
Sistemas com n-octano
17
18
Modelação - COSMO-RS
C8F18 lt C8F17Br lt C8F17H lt C8F16H2
C8F17Br lt C8F18 lt C8F17H lt C8F16H2
Resultados experimentais
C8F18 lt C8F17H C8F16H2 lt C8F17Br
18
19
Conclusões

• Medição de ELL de 7 novos sistemas fluorados
  através da turbidimetria, usando um método de
  detecção visual dinâmico
• Modelação
• 2.1. soft-SAFT
• bons resultados para os sistemas com tolueno
• os parâmetros moleculares propostos para o
  acetonitrilo não descrevem bem as respectivas
  misturas
• apenas um parâmetro foi ajustado para os
  sistemas com octano.
• 2.2. COSMO-RS
• boa ferramenta para a previsão qualitativa de
  ELL de FBS
• falha na previsão dos sistemas com octano.

19
20
Trabalho Futuro

• A nível experimental
• construção de um equipamento automatizado para a
  detecção dos pontos de turvação
• medição de ELL de novos sistemas
• soft-SAFT novos parâmetros moleculares para o
  acetonitrilo
• Cálculos ab initio para os sistemas substituídos.

20
21
Agradecimentos
Orientadores Dra. Isabel Marrucho Dr. João
Coutinho Todos os elementos do grupo
PATh Família
21
22
22
23
Modelação soft-SAFT
Parâmetros moleculares
m 2.435 s 3.142 e/kB 309.9
AAD Pvap 5.85
23
24
Modelação soft-SAFT
Parâmetros moleculares
m 2.435 s 3.142 e/kB 309.9
AAD D 1.68
24