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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41477
Tipo: Tese
Título: Estudo da separação e equilíbrio termodinâmico dos componentes do óleo de cravo utilizando líquidos iônicos próticos
Autor(es): Costa, Jarlon Conceição da
Primeiro Orientador: Góis, Luiz Mário Nelson de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Mattedi, Silvana
metadata.dc.contributor.referee1: Góis, Luiz Mário Nelson de
metadata.dc.contributor.referee2: Mattedi, Silvana
metadata.dc.contributor.referee3: Chiavone Filho, Osvaldo
metadata.dc.contributor.referee4: Santos, Wilton de Jesus dos
metadata.dc.contributor.referee5: Lima, Álvaro Silva
Resumo: Entende-se por compostos bioativos, moléculas com base em vegetais (plantas), que possuem efeitos benéficos para a saúde. Nesse grupo destaca-se os compostos fenólicos, que são substâncias amplamente distribuídas na natureza. Esse complexo grupo faz parte dos constituintes de uma variedade de vegetais, frutas e produtos industrializados. Várias são as técnicas de extração desses compostos. Entre esses métodos, o sistema aquoso bifásico (SAB) vem ganhando espaço cada vez mais como uma técnica de biosseparação considerada bastante eficiente. Vários são os solventes alternativos utilizados na separação de componentes com intuito de aumentar a eficiência do processo, entre esses constituintes do sistema extrativo inclui-se os líquidos iônicos que são compostos promissores, pois, através do estudo de sua estrutura e suas propriedades, pode-se desenvolver compostos que sejam ajustáveis às condições de trabalho e às necessidades requeridas. O presente estudo tem como objetivo estudar o efeito da temperatura e tamanho da cadeia alquílica dos ânions dos líquidos iônicos próticos (LIPs) em sistemas baseados em LIP (acetato de 2-hidroxietilamônio [2HEA][Ac], propanoato de 2-hidroxietilamônio [2HEA][Pr], butanoato de 2-hidroxietilamônio [2HEA][Bu] e pentanoato de 2-hidroxietilamônio [2HEA][Pe])+ acetonitrila (ACN)+água. Diagramas de fases e tie-lines foram determinados para os sistemas bifásicos nas temperaturas de 15, 25 e 35°C. Os diagramas de fases para todos os sistemas tiveram suas regiões de formação de duas fases reduzidas com o aumento da temperatura. O aumento da cadeia alquílica e consequentemente da hidrofobicidade, fizeram com que diminuísse a região bifásica. Os dados de equilíbrio líquido-líquido (ELL) foram correlacionados com os modelos NRTL e UNIQUAC, com desvios menores que 3% para o NRTL. Dados de partição para as biomoléculas comerciais presentes no óleo de cravo (eugenol, acetato de eugenila e α-humuleno). Nos sistemas propostos, o eugenol e o acetato de eugenila são particionados para a fase rica em LIP, enquanto que, o α-humuleno é particionad para a fase rica em ACN e podendo ser facilmente separado, auxiliando no processo de desterpenação. Também foi observado que o aumento da temperatura faz com que a recuperação das biomoléculas na fase do fundo aumente ou permaneça constante para valores similares de comprimentos das tie-lines (TLL). Além disso, eugenol e acetato de eugenila podem ser parcialmente isolados (Seletividade-S=2,17) a 25°C. Por fim, altas valores de recuperação dos fenólicos na fase do fundo (R_B) foram alcançados utilizando SAB formado por [2HEA][Bu]+ACN+água (TLL ≈ 53 e 57,57 < R_B < 93,54). A simulação realizada a partir dos dados do estudo hidrodinâmico foram comparados com os dados da partição com erro variando de 3 a 7,3% para os fenólicos e acima de 51% para o terpeno. Os LIPs podem ser usados como agente salting-out para formar sistemas bifásicos com ACN e separar biomoléculas.
Abstract: Bioactive compounds are understood to mean plant-based (plant) molecules which have beneficial effects on health. In this group stands out the phenolic compounds, which are substances widely distributed in nature. This complex group is part of the constituents of a variety of vegetables, fruits and industrialized products. There are several techniques for extracting these compounds, among these methods, the aqueous two-phase system (ATPS) has been gaining space as a biosecure technique and considered to be quite efficient. Several alternative solvents are used in the separation of components in order to increase the efficiency of the process, among these constituents of the extractive system include the ionic liquids that are promising compounds. This paper aims to study the effect of temperature and the alkyl chain size of protic ionic liquid (PIL) anion in systems based on PIL + acetonitrile(ACN) + water. Binodal and tie-line data were determined for the biphasic systems. Partitioning data were also determined for comercial biomolecules present in clove oil (eugenol, eugenyl acetate and α-humuleno). Initially, the influence of alkyl chain size and the temperature in the phase diagram. Increasing temperature compressed the biphasic region of the phase diagram. The increase in the alkyl chain, and consequently the hydrophobicity decreases the phase separation. The NRTL and UNIQUAC models were used to predict LLE data, with more satisfactory results for NRTL. In the studied systems, eugenol and eugenyl acetate is partitioned to the PIL-rich phase, while α-humulene is partitioned to ACN-rich phase can be easily separated aiming in the deterpenation process. It was observed that increasing temperature allows increased or maintained almost constant the recovery of biomolecules in the bottom phase from similar tie-line length (TLL). Additionally, eugenol and eugenyl acetate can be partially isolated (Selectivity - S = 2.17) at 298.2 K. Finally, the highest values achieved for bottom phase recoveries (RB) for the target biomolecules were achieved using ATPS formed by [2HEA][Bu]+ACN+water (TLL ≈ 53 and 57.57 < RB < 93.54). PILs can be used as a salting-out agent in the formation of biphasic phase systems with acetonitrile and to separate of biomolecules where good recovery rates were verified.
Palavras-chave: Compostos bioativos
Líquido iônico prótico
Sistema aquoso bifásico
Óleo de cravo
Equilíbrio líquido-líquido
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES DE SEPARACAO E MISTURA
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ) 
Citação: COSTA, Jarlon Conceição da. Estudo da separação e equilíbrio termodinâmico dos componentes do óleo de cravo utilizando líquidos iônicos próticos. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/41477
Data do documento: 9-Abr-2024
Aparece nas coleções:Tese (PPEQ)

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