Densidade e propriedades volumétricas de soluções aquosas contendo sacarídeos e líquido iônico

Abstract

O presente estudo apresenta dados experimentais originais de densidade de soluções aquosas de líquidos iônico contendo sacarídeos a diferentes temperaturas, composições, e à pressão ambiente. Os sacarídeos estudados foram a D(+)-xilose, D(+)-glicose e a sacarose, e suas concentrações nas soluções variaram entre 0,015 e 1,7 mol·kg-1. O líquido iônico investigado foi o dicianamida de 1-etil-3-metilimidazólio [EMIM][DCA], cujas concentrações nas soluções aquosas foram de 0,025; 0,050; 0,075 e 0,1mol·kg-1. A faixa de temperatura estudada variou entre 283,15 e 303,15 K. As medidas experimentais de densidade das soluções foram obtidas usando um densímetro de oscilação mecânica fabricado pela Anton Paar (Modelo DMA 4500). Fazendo uso do formalismo termodinâmico, os resultados de densidade foram usados para calcular propriedades volumétricas, dentre elas, o volume molar aparente, o volume molar à diluição infinita e o volume de transferência dos sacarídeos da água para as soluções aquosas. Os valores da densidade das soluções aumentaram com o aumento da concentração do sacarídeo e do líquido iônico, e diminuíram com o aumento da temperatura. Os volumes molares aparentes e os volumes molares aparentes à diluição infinita aumentaram com o aumento da temperatura e da molalidade do sacarídeo seguindo a ordem: Sacarose >D(+)- glicose > D(+)-xilose. O comportamento do volume molar de transferência dos sacarídeos da água para as soluções iônicas foram discutidos em termos de interações hidrofílicas, hidrofóbicas e iônicas

The present study presents new experimental data for density of aqueous solutions of ionic liquids containing saccharides at different temperatures, compositions, and at ambient pressure. The saccharides studied were D(+)-xylose, D(+)-glucose and sucrose, and their concentrations in solutions ranged from 0.015 to 1.7 mol·kg-1. The ionic liquid investigated was 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide [EMIM][DCA], whose concentrations in aqueous solutions were 0.025; 0.050; 0.075 and 0.1 mol·kg-1. The temperature range studied ranged from 283.15 to 303.15 K. Experimental density measurements of the solutions were obtained using a mechanical oscillation densimeter manufactured by Anton Paar (Model DMA 4500). Using thermodynamic formalism, the density results were used to calculate volumetric properties, including apparent molar volume, infinite dilution molar volume and saccharide transfer volume from water to aqueous solutions. The density values of the solutions increased with increasing concentration of saccharide and ionic liquid, and decreased with increasing temperature. Apparent molar volumes and apparent molar volumes at infinite dilution increased with increasing temperature and molarity of the saccharide as follows: Sucrose >D(+)-glucose > D(+)-xylose. The behavior of molar volume transfer of saccharides from water to ionic solutions was discussed in terms of hydrophilic, hydrophobic and ionic interactions