Estudo termodinâmico da região linear das isotermas de adsorção em sílica 'C IND. 18' para os componentes da síntese do piperonal a partir do óleo essencial da Piper hispidinervum C. DC
| Autor: | Moreira, Jean Vinícius, 1986 |
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| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2013 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UnicampUniversidade Estadual de CampinasUNICAMP. |
| Druh dokumentu: | masterThesis |
| Popis: | Orientador: Marco Aurélio Cremasco Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química Made available in DSpace on 2018-08-23T11:02:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_JeanVinicius_M.pdf: 3509735 bytes, checksum: 14df3cf30ed160fd0f79db993d4a1a65 (MD5) Previous issue date: 2013 O piperonal (ou heliotropina) apresenta aplicações industriais no ramo de cosméticos como fixador de fragrâncias, além de ser matéria prima para componentes de maior valor agregado, como a piperina que é empregada como antiiflamatorio; a vanila que tem aplicações antioxidantes; o pirebidil e a L-dopa que são agentes anti Parkinson. A síntese do piperonal, a partir do óleo essencial da pimenta longa (Piper hispidinervum C. DC), não gera um produto 100 % puro, dessa forma vê-se a importância de estudar uma maneira de separar o piperonal dos demais compostos, safrol, isosafrol e terpinoleno, também presentes no produto final da síntese. Dentre os métodos de purificação há a cromatografia líquida de alta eficiência, que ao longo do tempo mostrou-se eficaz na purificação e separação de diversos compostos. O método de separação baseada em cromatografia líquida de alta eficiência depende de diversos fatores, tais como a escolha da fase estacionária e da fase móvel, bem como estudos preliminares para a posterior implementação das variáveis definidas em uma escala semi preparativa ou preparativa. Na presente Dissertação a fase estacionária utilizada foi à sílica C18 e a fase móvel uma mistura binária 70/30 (v/v) de etanol e água. A escolha da fase móvel binária deveu-se aos bons resultados de resolução obtidos entre o componente de interesse, o piperonal, e o safrol, isosafrol e terpinoleno. A resolução alcançada para o piperonal com relação aos demais componentes, safrol e isosafrol foi de 2,986 e para o terpinoleno 6,900, a literatura relata que valores acima de 1,5 representam uma completa separação. A estimativa de parâmetros chave para a coluna, como a porosidade da partícula e a fração de vazios do leito, foram obtidas por meio do método dos momentos e as isotermas de adsorção por análise frontal. As isotermas foram determinadas entre 20 e 35 ºC, com passo de 5 ºC, apresentaram uma configuração linear. De posse das isotermas, foi possível estimar os valores das constantes modificadas de Henry e as grandezas termodinâmicas ?G, ?H e ?S para o sistema, por meio do gráfico de van't Hoff. Os valores de entalpia apontam que o piperonal é o composto menos retido, pois apresenta uma entalpia igual a -1,134 KJ mol-1, o maior valor se comparado com os obtidos para o safrol, isosafrol e terpinoleno, o que demonstra a baixa interação com a fase estacionária, e consequentemente um baixo tempo de retenção do composto na coluna. Esse efeito foi comprovado com os resultados obtidos para a entropia, o piperonal foi o composto que apresentou o maior valor (6,812 J mol K-1). Ao passo que o terpinoleno apresentou um valor igual a -6,485 J mol K-1. Estes valores descrevem que a retenção do piperonal é menor se comparada com a retenção do terpinoleno. Essas distinções proporcionaram a separação entre os compostos Piperonal (or heliotropine) presents industrial applications in the field of cosmetics as fragrance fixative, besides being the raw material for value-added components such as piperine which is employed as anti-inflammatory, vanilla which has antioxidants applications, pirebidil and L -dopa which are anti Parkinson's disease. The synthesis of piperonal, from the Piper hispidinervum C. DC, does not generate 100% pure product, that way we can see the importance of studying a way to purify piperonal from the others compounds, safrole, isosafrole and terpinoleno, also presente in the final product of the synthesis. A method to be studied is high performance liquid chromatography, which has been proved as an effective in the purification and separation of various compounds. The separation method based on high performance liquid chromatography depends on several factors, such as the choice of stationary phase and mobile phase, as well as preliminary studies for further implementation of the defined variables in a semi-preparative or preparative scale. In the present study silica gel C18 was used as stationary phase and mobile phase was a binary mixture 70/30 (v / v) ethanol and water, respectively. The choice of the binary mobile phase was due to the good results of resolution between the component of interest, piperonal, and others; safrole, isosafrole and terpinolene. The resolution achieved for piperonal in relation to other components, safrole and isosafrole was 2.986 and 6.900 for terpinoleno. The literature reports that values above 1.5 represent a complete separation. The estimation of key parameters for the column, such as the porosity of the particle and the bed porosity were obtained by the moment method and adsorption isotherms by frontal analysis. The isotherms determined between 20 and 35 º C, with steps of 5 º C showed a linear configuration. With the isotherms in hands, it was possible to estimate the values of the Henry constants and the thermodynamics parameters for the system through the van't Hoff graphical. The enthalpy values point out that piperonal is the less retained compound, because it shows an enthalpy value equal to -1.134 KJ mol-1, the greater value if we compare to the safrol, isosafrol and terpinoleno values, this value demonstrate low interaction with the stationary phase and, consequently, a low retention time of the compound in the column. This effect was proved by the entropy values, piperonal showed the greater entropy (6.812 J mol K-1). The terpinoleno showed a value equal to -6.485 J mol K-1. These values describe that piperonal retention is smaller if we compare to terpinoleno retention. This difference makes possible the separation between the compounds Mestrado Engenharia de Processos Mestre em Engenharia Química |
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