Author(s): Martins, Diana Xiomara Marques
Date: 2009
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/1758
Origin: Biblioteca Digital do IPB
Subject(s): Líquidos Iónicos; Polióis; Actividade da água; Equilíbrio líquido-vapor; Ionic liquids; Polyols; Water activity; Vapor-liquid equilibrium
Este trabalho é constituído por duas partes distintas: a primeira refere-se aos estudos de sistemas aquosos com líquidos iónicos e a segunda, aqueles contendo polímeros ou polióis. Relativamente aos sistemas com líquidos iónicos, apresentam-se, inicialmente, descrições experimentais dos equilíbrios líquido-líquido e líquidovapor, acompanhado de algumas metodologias para a determinação da actividade da água. Dentro deste tema foi elaborada uma componente experimental utilizando o método higrométrico, concluindo-se posteriormente que este não era adequado para medir a actividade da água em soluções com líquidos iónicos. Considerando a contingência anterior e ainda o facto do número de sistemas contendo líquidos iónicos, estudados experimentalmente ser muito reduzido, foi necessário alterar a componente teórica deste trabalho. Em concordância, seleccionaram-se sistemas aquosos contendo solutos de elevada massa molecular e diferente número de grupos hidroxilo. Para o estudo destes sistemas foram seleccionados três modelos para a representação da actividade da água, sendo os modelos de Flory-Huggins e Flory- Huggins modificado os que melhor representam esta propriedade. Para os sistemas contendo polióis deve ser seleccionado o modelo de Flory-Huggins modificado se pretender calcular valores de actividade da água inferiores a 0.20, mas em caso contrário deve seleccionar-se o modelo de Flory-Huggins. Para os sistemas contendo PEG só deve ser aplicado o modelo de Flory-Huggins para os casos em que a gama de concentração de polímeros é muito restrita. Caso contrário, Flory- Huggins modificado será também o preferível. This work on water activity is composed by two distinct components: the first one deals with systems containing ionic liquids, while the second is related to systems containing a polymer or a polyol. Concerning the systems with ionic liquids the experimental methodologies for liquid-liquid and vapor-liquid equilibrium are firstly described. Some methods to measure water activity are also briefly analysed. Considering the water activity measurement, the hygrometry method was applied to measure water activity in binary aqueous systems with ionic liquids. It was possible to conclude that this method is not suitable for systematic measurements within these systems. Since the number of aqueous systems with ionic liquids, for which water activity data are known, is very limited, the theoretical component of this work had to be changed. Accordingly, systems containing high molecular mass solutes or with different hydroxyl groups were considered. For the theoretical study three models were selected to represent water activity. The Flory-Huggins and the modified Flory-Huggins are the best to correlate this property. For aqueous systems with a polyol the modified Flory-Huggins model must be the chosen to calculate water activities lower than 0.20, but in the other cases the Flory-Huggins model is preferable. For systems containing a PEG the Flory-Huggins model showed only be used if the polymer concentration range is very restricted. Otherwise, the modified Flory-Huggins model is also the most adequated.
