Physicochemical study of deep eutectic solvents mixed with alcohols : effect of temperature, hydrogen bond donor and alcohol chain lenght
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2020
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Abstract
Los solventes eutécticos profundos son mezclas compuestas típicamente por un donador de puentes de hidrógeno y un aceptor de puentes de hidrógeno. Han aparecido como una alternativa de los líquidos iónicos en varios procesos debido a su capacidad de adaptación, biodegradabilidad y bajo costo. Recientemente, los solventes eutécticos profundos se han estudiado como solventes potenciales para diferentes aplicaciones. Entonces, sus propiedades fisicoquímicas deben caracterizarse para comprender la interacción entre sus componentes y con otros compuestos. Los solventes eutécticos profundos preparados para este trabajo se basaron en cloruro de colina mezclado con etilenglicol, 1,3-propanodiol o 1,4-butanodiol en una relación molar de 1:3. Se realizan diferentes familias de DES basadas en cloruro de colina y betaína en paralelo para generar una base de datos, ver el ajuste y la predicción utilizando el modelo de esfera dura. La densidad y la viscosidad de los disolventes eutécticos profundos pseudo puros se midieron de 293,15 K a 333,15 K a 101,13 kPa. Además, se obtuvieron las mismas propiedades a las mismas condiciones de temperatura y presión para las mezclas pseudobinarias de los tres solventes eutécticos profundos con cuatro alcoholes: metanol, etanol, 1-propanol o 1-butanol. Los volúmenes en exceso se calcularon para cada sistema para comprender el efecto de la variación de temperatura, la longitud de la cadena de alcohol y la longitud del donante de enlace de hidrógeno en los aspectos de configuración de la mezcla. Posteriormente, se realizó una predicción del exceso de entalpía molar con COSMO-RS para evaluar el comportamiento de las mismas variables en diferentes tipos de interacciones intermoleculares desde el punto de vista energético. Los resultados sugieren que mezclar cada solvente eutéctico profundo con un alcohol produce volúmenes molares de exceso negativos y entalpías molares de exceso, observando una mayor afinidad entre especies diferentes. Para la predicción de la viscosidad, se obtiene que el modelo de esfera dura se correlaciona con un error bajo los valores para las diferentes familias de los DES, pero el modelo no predice el comportamiento de las familias.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020