Modelagem de propriedades termofísicas de fluidos puros (líquidos iônicos e compostos presentes em produtos naturais) e comportamento termodinâmico do equilíbrio de fases de misturas

Resumo

Os estudos sobre correlação, predição, e modelagem de propriedades de fluidos é um tema de permanente interesse e existem importantes descobrimentos desde meados do século passado. Sem considerar as centenas de artigos publicados desde então, existem importantes clássicos neste tema. No entanto, existem poucos estudos e métodos para relacionar, estimar e predizer propriedades de líquidos iônicos puros ou de misturas contendo líquidos iônicos. Uma das principais razões para esse baixo desenvolvimento tem sido a falta de um mínimo de dados experimentais que permitam obter bons modelos. A situação atual é semelhante à que se tinha nos anos 90 com fluidos supercríticos. Existem esforços para juntar a informação sobre propriedades de líquidos iônicos em Bases de Dados especializadas e existem algumas aplicações a processos de separação. Dados de equilíbrio entre fases a alta pressão em misturas contendo líquidos iônicos têm sido informados também na literatura, mas muito poucos. No entanto, a analise termodinâmica desses dados tem sido mínima, principalmente porque se dispõe de pouca informação básica (propriedades críticas, pressão de vapor, fator acêntrico) que permita fazer mais e melhores estudos. A atenção e interesse nos líquidos iônicos têm sido tão intensos nos anos recentes que até já foram realizados vários Congressos Internacionais específicos sobre Líquidos Iônicos. Os estudos mais recentes e outros ainda em andamento foram apresentados nesses congressos, onde também se discutiram a imperiosa necessidade de avançar nas pesquisas na medição, correlação e predição de propriedades físico-químicas e de equilíbrio entre fases.Por isso, existe a necessidade atual por mais e melhores dados sobre propriedades físicas, físico-químicas e termodinâmicas de substâncias puras, tais como produtos naturais ou líquidos iônicos, para o desenvolvimento de muitos processos onde esses fluidos apresentam vantagens extraordinárias, originam o interesse por estudar, analisar e propor métodos termodinamicamente fundamentados. Esses métodos servem para determinar propriedades tais como densidade, propriedades críticas, fator acêntrico, pressão de saturação entre outras, as quais são de especial interesse e necessidade para correlacionar e predizer propriedades termodinâmicas de equilíbrio e sua aplicação aos processos de separação. Por um lado, os chamados líquidos iônicos representam um grupo de fluidos inovadores na engenharia com um tremendo e insuspeitado potencial nos processos de separação. Esses líquidos iônicos são sais fundidos de tipo orgânico com pontos de fusão sob 100ºC e pressões de vapor extremadamente pequenas. Atualmente, na Indústria Química se faz necessário desenvolver solventes orgânicos alternativos aos atuais devido à pressão social e a legislação ambiental cada vez mais rigorosa. Neste sentido, os líquidos iônicos representam uma excelente opção e têm sido catalogados como os "solventes do futuro", também são chamados de "solventes verdes". Por outro lado, a separação de produtos naturais de misturas sólidas ou líquidas pode ser realizada por processos de extração com fluidos supercríticos, processos relativamente novos e com um grande potencial de continuar crescendo. Este projeto de pesquisa pretende propor modelos termodinamicamente fundamentados para correlacionar e predizer propriedades físicas, físico-químicas de produtos naturais e/ou líquidos iônicos e o equilíbrio de fases de misturas contendo essas substâncias. (AU)