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Medição de Equilíbrio Líquido- Líquido de Sistemas Bifásicos Fluorados Fatima R. Varanda Orientadora: Isabel M. Marrucho Co-orientador: João A. P. Coutinho.

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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 1.Introdução / Motivação 2.Procedimento experimental 3.Resultados 3.1. FBS 3.2. Sistemas com n-octano 4.Modelação 4.1. soft-SAFT 4.2. COSMO-RS 5.Conclusões 6.Trabalhos Futuros 2

3 Introdução / Motivação Catálise Bifásica 3 Catálise Homogénea Catálise Heterogénea Fase orgânica Fase fluorada modelos molecularesseparação produtos /catalisador FBS FBS = fluorous biphasic system

4 4 PFCs C 8 F 18 C 8 F 17 Br C 8 F 16 H 2 C 8 F 17 H C 7 F 14 C 10 F 18 C 8 H 18 Derivados dos HCs, substituindo todos os átomos de H por F Elevada electronegatividade do átomo de F Ligações intramoleculares fortes e intermoleculares fracas Introdução / Motivação

5 5 Aplicações PFCs: Indústria: extracção SC, refrigerantes, aerossóis, bio-reactores, meio reacional Ambiente: remoção de CO 2, substituição de CFCs Bio-Medicina Introdução / Motivação

6 6 Aplicações dos PFCs em bio-medicina : Substituintes do sangue Ventilação Líquida Cirurgia Oftalmológica Conservação de Orgãos Técnicas de Imagem Transporte Controlado de Fármacos Introdução / Motivação

7 7 FBS: Composto orgânico: Acetonitrilo (CH 3 CN) Tolueno (C 7 H 8 ) PFC: Perfluorodecalina (C 10 F 18 ) PMCH (C 7 F 14 ) 1Br-perfluoro-n-octano (C 8 F 17 Br) Introdução / Motivação Síntese orgânica Sistemas com n-octano: Composto orgânico: n-octano (C 8 H 18 ) PFC: Perfluoro-n-octano (C 8 F 18 ) 1Br-perfluoro-n-octano (C 8 F 17 Br) 1H-perfluoro-n-octano (C 8 F 17 H) 1H,8H-perfluoro-n-octano (C 8 F 16 H 2 ) Formulação do sangue artificial

8 Procedimento Experimental Preparação das ampolas 8

9 Procedimento Experimental Montagem experimental 9

10 Procedimento Experimental Ponto de turvação 10

11 Resultados Experimentais 11 CH 3 CN < C 7 H 8 FBS :

12 12 C 8 F 18 < C 8 F 17 H C 8 F 16 H 2 < C 8 F 17 Br Sistemas com n-octano: Resultados Experimentais

13 13 C 10 F 18 + CH 3 CN η ij = ξ ij = C 7 F 14 + CH 3 CN η ij = ξ ij = C 8 F 17 Br + CH 3 CN η ij = ξ ij = Sistemas com acetonitrilo: Modelação – soft-SAFT

14 C 10 F 18 + C 7 H 8 η ij = ξ ij = C 7 F 14 + C 7 H 8 η ij = ξ ij = Sistemas com tolueno:

15 15 C 8 F 18 + C 8 H 18 η ij = ξ ij = C 8 F 17 Br + C 8 H 18 η ij = ξ ij = C 8 F 16 H 2 + C 8 H 18 η ij = ξ ij = C 8 F 17 H + C 8 H 18 η ij = ξ ij = Sistemas com n-octano: Modelação – soft-SAFT

16 Modelação - COSMO-RS 16 FBS : tolueno acetonitrilo

17 Modelação - COSMO-RS 17 Sistemas com n- octano:

18 Modelação - COSMO-RS 18 C 8 F 18 < C 8 F 17 H C 8 F 16 H 2 < C 8 F 17 Br C 8 F 18 < C 8 F 17 Br < C 8 F 17 H < C 8 F 16 H 2 C 8 F 17 Br < C 8 F 18 < C 8 F 17 H < C 8 F 16 H 2 Resultados experimentais:

19 Conclusões 7 1.Medição de ELL de 7 novos sistemas fluorados através da turbidimetria, usando um método de detecção visual dinâmico; 2.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 COSMO-RS: boa ferramenta para a previsão qualitativa de ELL de FBS; falha na previsão dos sistemas com octano. 19

20 Trabalho Futuro 1.A nível experimental: construção de um equipamento automatizado para a detecção dos pontos de turvação; medição de ELL de novos sistemas; 2.soft-SAFT: novos parâmetros moleculares para o acetonitrilo; 3.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 23 Parâmetros moleculares: m = = /k B = AAD P vap = 5.85% Modelação – soft-SAFT

24 24 Parâmetros moleculares: m = = /k B = AAD D = 1.68% Modelação – soft-SAFT


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