A Cromatografia de Partição Centrífuga (CPC) pode ser usada para fracionar e purificar misturas complexas, apresentando várias vantagens em relação aos métodos de separação tradicionais, como a separação em uma etapa de extratos brutos e poder ser projetada para escala industrial.
Uma das etapas mais importantes e demoradas no projeto de um processo de separação usando CPC é a seleção do sistema de solvente bifásico mais eficaz devido ao grande número de combinações possíveis. Após uma revisão da literatura, os seguintes sistemas de solventes bifásicos foram selecionados: o sistema quaternário Arizona N convencional (volumes iguais de heptano, acetato de etila, metanol e água), e duas versões modificadas contendo solventes verdes alternativos (versão 1: substituição de heptano por limoneno, e metanol por etanol; versão 2: substituindo apenas metanol por etanol) e quatro sistemas de solventes binários (água + acetato de etila, água + 1-butanol, água + 1-octanol e heptano + metanol). Os coeficientes de partição dos solutos modelo foram medidos a (298,2 ± 0,5) K pelo método do shake-flask, geralmente apresentando resultados consistentes em comparação com dados existentes na literatura.
Em relação à modelagem termodinâmica dos dados de partição, já foram sugeridos o UNIFAC (Universal Quasichemical Functional Group Activity Coefficient), o NRTL-SAC (Nonrandom Two-Liquid Segment Activity Coefficient Model) e o modelo de solvatação de Abraham. O modelo UNIFAC é totalmente preditivo, porém não apresentou resultados consistentes em comparação com os outros métodos. Além disso, quercetina e rutina não puderam ser representadas pelos grupos disponíveis. Por outro lado, o modelo de solvatação de Abraham foi capaz de descrever os dados dos coeficientes de partição, com um RMSD global (raiz quadrada do erro-médio) de 0,57. Os resultados obtidos pelo modelo de solvatação de Abraham são comparáveis ao modelo NRTL-SAC, com um RMSD global de 0,3. O primeiro tem a vantagem de sua simplicidade matemática, representada por duas relações lineares de energia livre, mas é mais difícil de obter os parâmetros para sistemas bifásicos compostos por mais de dois solventes.
First of all, I would like to express my sincere gratitude to the supervisors from IPB, professors Olga Ferreira and Simão Pinho, whose guidance, dedication and support has been so meaningful throughout this work.
I also want to thank the professors Priscilla Leite and Juliana Pietrobelli for support and encouragement for participating in the Double Degree Program. I am very grateful for having provided me with this incredible experience.
I would like to thank all my friends and colleagues that I made during this time, especially to Sérgio Vilas-Boas, for all the help, guidance and patience during this work.
I am also very grateful for my family and friends, for all the encouragement, especially for my parents Carlos and Julieta, for all the love, support and education.
Finally, many thanks to everyone that took part in the study and enabled this dissertation to be possible.
Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
