Efeito da adição de um co-solvente em propriedades macro e microscópicas de misturas aquosas de uma alcoxiamina com interesse industrial

Abstract

As alcoxiaminas são compostos anfifílicos com interesse industrial e científico. Várias são as aplicações já documentadas para esta família de compostos como por exemplo na síntese de polímeros e como aditivos na formulação de tintas. Assim, neste trabalho determinaram-se algumas propriedades físico-químicas do sistema aquoso da 3- butoxpropilamina (3-BPA), tendo ainda sido avaliadas as alterações provocadas nessas propriedades pela adição de um co-solvente (o 1,3-propanodiol (1,3PD)), procurando-se deste modo contribuir com informação relevante para o uso industrial destes sistemas usados como solvente. Com este objetivo foram medidas as densidades, as velocidades de som e as entalpias molares de solução, bem como os parâmetros de polaridade de solvente de Reichardt e de Kamlet-Taft para o sistema aquoso da 3-BPA na gama de temperatura de (283,15 até 303,15) K. Na sequência do trabalho mediram-se ainda as densidades e as velocidades de som para o sistema “pseudo-binário” {água (1) + 3-BPA (2)} + 1,3PD na mesma gama de temperatura. Através das propriedades macroscópicas determinadas calcularam-se propriedades termodinâmicas derivadas tais como volumes molares aparentes, compressões isentrópicas molares e aparentes, volumes molares de excesso, volumes molares parciais de excesso, bem como as compressões isentrópicas molares de excesso e as correspondentes propriedades molares parciais de excesso. A análise conjunta de todos os resultados permitiu evidenciar a existência de diferentes padrões de agregação no sistema {água (1) + 3BPA (2)}, função da composição e temperatura. Observou-se ainda que a adição do co-solvente 1,3PD à mistura binária {água (1) + 3-BPA (2)} dá origem a um solvente de estrutura mais compacta do que a do solvente binário aquoso inicial.

The alkoxyamines are amphiphilic compounds with industrial and scientific interest. There are several applications already documented for this family of compounds like in polymer synthesis and as additives in paint formulations. In this study were determined some physico-chemical properties of the aqueous system of the 3- butoxypropylamine (3-BPA), and was evaluated the changes in these properties caused by the addition of a co-solvent (1,3-propanediol (1,3PD)), in this way adding relevant information to the industrial use of these systems as a solvent. With this goal, were measured densities, ultrasound speeds, the molar enthalpy of solution, and the solvent polarity parameters of Reichardt and Kamlet-Taft to the aqueous system of the 3-BPA in a temperature range of (283, 15 to 303.15) K. In this work were also measured densities and sound speeds for the "pseudo-binary" system water {(1) + 3-BPA (2)} + 1,3PD at the same range of temperature. Through the macroscopic properties, derived thermodynamic properties were calculated such as apparent molar volume, molar and apparent isentropic compressions, excess molar volumes, excess partial molar volume and excess molar isentropic compressions and the corresponding partial excess properties . The combined analysis of all results has highlighted the existence of different aggregation patterns in the system {water (1) + 3BPA (2)}, in function of composition and temperature. It was also observed that the addition of the co-solvent 1,3PD to the binary mixture {water (1) + 3-BPA (2)} results in a more compact structure than the initial aqueous mixture.