Physicochemical study of deep eutectic solvents made of choline chloride or betaine and low molecular weight glycols: study of density, viscosity and surface tension
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Date
2023
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Abstract
Los solventes eutécticos profundos (DESs) son mezclas que han surgido como una posible alternativa a los solventes típicos debido a su biodegradabilidad, capacidad de ajuste y bajo costo. En tiempos recientes, los DESs han ganado atención por sus posibles aplicaciones en varios campos. Por lo tanto, es esencial caracterizar las propiedades fisicoquímicas y de transporte de los DESs y comprender sus interacciones con otros solventes. En este estudio, se prepararon DESs con betaína como aceptador de enlace de hidrógeno (HBA) y un glicol (por ejemplo, etilenglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol y 1,4-butanodiol) como donante de enlace de hidrógeno (HBD) en diferentes relaciones molares. La densidad, viscosidad y tensión superficial de los sistemas preparados se midieron en un rango de temperatura de 20-60°C (30-60°C para la tensión superficial) a 101.3 kPa. Bajo las mismas condiciones, se midieron las propiedades de las mezclas DES + agua en una relación molar de HBA:HBD de 1:6. Además, se midieron los DESs a
base de cloruro de colina con los mismos glicoles en una relación molar de HBA:HBD de 1:3 (cada glicol) y 1:6 (solo etilenglicol) para diferentes contenidos de agua con el fin de evaluar el efecto des HBA en estas propiedades. Se utilizó PC-SAFT, la teoría de volumen libre (FVT) y la teoría del gradiente de densidad (DGT) para modelar las mediciones de densidad, viscosidad y tensión superficial, respectivamente, con el fin de observar el efecto al cambiar la temperatura, la longitud de cadena del HBD y el contenido de agua. Además, se realizaron simulaciones clásicas de dinámica molecular para obtener información molecular sobre las mezclas y su solvatación con agua. La información molecular para estos solventes, proporcionada por los modelos ajustados a los experimentos realizados, permite reducir la carga experimental adicional al diseñar procesos químicos.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2023
Keywords
Solventes eutécticos profundos, Densidad, Viscosidad, Tensión superficial, PC-SAFT, Teoría del volumen libre, Teoría del gradiente de densidad, Dinámica molecular