APLICACIÓN DE LOS LÍQUIDOS IÓNICOS EN LA SEPARACIÓN DE LOS COMPUESTOS AROMÁTICOS

Memoria presentada por IRENE DOMÍNGUEZ FERNÁNDEZ para optar al Grado de Doctor por la Universidad de Vigo. VIGO, 2012

GRUPO DE PROCESOS DE SEPARACIÓN AVANZADA

Título: Aplicación de los líquidos iónicos en la separación de los compuestos

aromáticos

Realizada por: Irene Domínguez Fernández

Dirigida por: Ángeles Domínguez Santiago, Noelia Calvar Simón y Elena Gómez Costas

Programa de Doctorado de Ingeniería Química

Departamento de Ingeniería Química

Universidad de Vigo

Vigo, 2012

Universida¿JiSo,rm

GRUFO DE PROCESOS DEseplmcró¡ AvANZADA

ta Dra. ÁNcu,us potvtÍNcuEz SANTIAGo, Profesora Titular, y la Dra. ELENA

CÓynZ COSTAS, lnvesttgadora Ángeles Albariño, ambas pertenecientes al

Departamento de lngeriena Quimica de la Universidad de Vigo y la Dra- NOEttA

CAIVAR SIMÓN, ContrataáaFCT de la Universidade do Porto.

INFORMAN:

Que esra Memoria tttulada "APLICACIÓN Oe rc§ LÍQUIDOS IÓNICOS EN LA

SEPARACIÓN DE COMPUESTOS AROMÁTICOS',, que paru optar al grado de Doctor

presenta Dña. IRENE DOMÍNGUEZ IERNÁNDEZ, ha sido realizada bajo nuestra

dirrx;.ción en el de,partarnento de Ingeniería Química de la Universidad de Vigo, y

encontrimdo* finaltzada, autortzamos su presentación para qlrc soa juzgaáa por el

Tribunalcorrespondiente.

Y para que asíconste a los efectos oportunos, expedimos el siguiente informe en Vigo,

a27 deluniode2Ol2.

Dru.ltngeles Domínguez Dra-ElenaGlómez Dra. Noeüa Calvar

 

  

Agradecimientos En primer lugar quiero recordar a José Tojo porque fue la persona que

me dio la oportunidad de iniciarme en el mundo de la investigación, y aunque

fueron pocos meses los que llegué a conocerlo, tengo la sensación de que me he

perdido a una persona maravillosa.

A mis directoras de tesis Ángeles Domínguez, Elena Gómez y Noelia

Calvar por haberme proporcionado su ayuda, orientación y consejos durante

estos cuatro años.

A Ángeles por darme la oportunidad de realizar esta tesis, por tu

paciencia y compresión y por todos esos ratitos de primera hora.

A Noelia Calvar, (érase una mujer a una sonrisa pegada), la primera

persona que conocí cuando empecé en la universidad en mi época de estudiante

y con la que sigo y espero seguir compartiendo tantos momentos inolvidables.

A Elena Gómez por sus grandes frases como: “yo paso”, “a mi no me

importa” y “cada cual que aguante su vela”. Porque me encanta lo que pasas de

mi, lo poco que te importo y todas esas velas que no me aguantas. Como, uno es

uno y sus circunstancias, espero que las nuestras sean propicias para seguir con

nuestra amistad. Muchas gracias por todo.

A Emilio por toda tu ayuda durante estos años, por lo compartido y lo

vivido tanto en lo profesional como en lo personal. Por ser como eres.

A Diego Moldes por todos sus consejos (aunque algunos no me sirvan),

por sus conversaciones sobre futbol y sobre todo por esos seis segundos únicos.

A Begoña González con la que he compartido despacho durante estos

cuatro años y siempre está dispuesta a echarme una mano.

A Raquel González, por su ayuda en el laboratorio y a los demás

miembros del grupo de investigación, y del pasillo.

También quiero darle las gracias a Pepe Palomar por su paciencia y

compresión y darme la oportunidad de conocer el mundo de la simulación. A

  

los miembros de su grupo de investigación, especialmente a Elia y María por su

ayuda y por hacer que me sintiera como en casa durante mi estancia en

Madrid.

A Emilia Tojo, Borja Santa marta Y Pedro Verdía, miembros del

departamento de Química Orgánica de la Universidad de Vigo por su ayuda

con todo lo que tiene que ver con la química orgánica (que no es poco).

Sin duda no habría sido capaz de finalizar esta tesis sin el constante

apoyo y estímulo de aquellas personas que me rodean a diario y que de una

forma u otra han contribuido a que este trabajo haya resultado mucho más

ameno:

A mis amigos del barrio Pablo, Sara, Miguel, Tito, Lore, Raquel, Rober,

María, Agus y Roberto.

A Roberto por todos esos abrazos que esta deseando darme y porque

todas las veces que me ha hecho reír no tienen precio.

A Mirian que aunque en la distancia sé que me anima y me apoya

siempre.

Y en especial a Vanesa y Alejandra porque me gusta quien soy cuando

estoy con ellas.

A mis hermanos Patri, Kiko, Bea, Ani, Cris, mis sobrinas Sheila, Alba y

María, mis cuñados por su cariño y apoyo incondicional.

Índice

i  

ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS 3 1.1. Antecedentes 3 1.2. Estado actual del tema 9 1.3. Objetivos 11 2. REACTIVOS Y EQUIPOS 15 2.1. Reactivos 15 2.1.1. Hidrocarburos 15 2.1.2. Líquidos Iónicos 17 2.2. Equipos utilizados 25 2.2.1. Medida de la densidad 26 2.2.2. Medida de la velocidad del sonido 28 2.2.3. Medida del índice de refracción 29 2.2.4. Medida del contenido en agua 29 2.2.5. Preparación de las muestras 30 3. EQUILIBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO 33 3.1 Estudio teórico 35 3.1.1. Condición de equilibrio 35 3.1.2. Modelos termodinámicos 38 3.1.3. Correlación del ELL con LI 43 3.2. Procedimiento experimental 45 3.2.1. Determinación de la curva de solubilidad 47 3.2.2. Determinación de las rectas de reparto 48 3.3. Datos experimentales 50 4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DEL ELL 211

Índice

ii  

4.1. Influencia de la temperatura 213 4.2. Influencia del hidrocarburo alifático 215 4.2.1. Influencia del hidrocarburo alifático de cadena lineal 215 4.2.2. Influencia del hidrocarburo alifático de cadena cíclica 218 4.2.2.1. Aumento de la longitud de la cadena cíclica 220 4.2.2.2. Aumento de un sustituyente 220 4.2.2.3. Presencia de un doble enlace 221 4.3. Influencia del hidrocarburo aromático 222 4.4. Influencia del líquido iónico 227 4.4.1. Influencia de la naturaleza del catión 231 4.4.2. Influencia de la longitud alquílica de la cadena del catión 232 4.4.3. Influencia de la naturaleza del anión 232 4.5. Comparación bibliográfica 233 4.6. Conclusiones 243 5. PREDICCIÓN DEL ELL CON EL MÉTODO COSMO-RS 249 5.1. Estudio teórico 250 5.1.1. Evolución del método COSMO-RS 253 5.2. Resultados 254 5.2.1. Análisis de los resultados 283 5.3. Conclusiones 291 6. RESUMEN Y CONCLUSIONES 295 BIBLIOGRAFÍA 305 ANEXOS 317

 

 

 

 

 

 

Capítulo 1 INTRODUCCIÓN

 

 

 

 

Introducción

3  

1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

1.1. Antecedentes

Los hidrocarburos aromáticos, principalmente benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos

(fracción BTEX), son importantes materias primas para la industria. Por ejemplo, el benceno se

utiliza ampliamente en la fabricación de estireno, fenoles, anhídrido maleico, detergentes,

explosivos, productos farmacéuticos y colorantes. Además, se emplea como combustible,

reactivo químico y agente de extracción para semillas y frutos secos, e incluso pequeñas

cantidades de benceno se usan en la obtención de gomas, lubricantes, pesticidas, drogas, etc.

De todos sus usos, el más importante es el de disolvente y diluyente de pinturas. Entre los usos

mayoritarios del tolueno, se pueden destacar el de disolvente de aceites, resinas, caucho

natural (mezclado con ciclohexano) y sintético, alquitrán de hulla, asfalto, brea y

acetilcelulosas (en caliente, mezclado con etanol) y diluyente de pinturas, barnices de celulosa

y de las tintas de fotograbado. Es también común en la fabricación de detergentes y cuero

artificial y es una importante materia prima para síntesis orgánicas, como las de cloruro de

benzoilo y bencilideno, sacarina, cloramina T, trinitrotolueno y un gran número de colorantes,

además de ser un componente del combustible para aviones y de la gasolina para automóviles.

En el caso del etilbenceno, se utiliza como producto intermedio en síntesis orgánicas,

Capítulo 1

4  

especialmente en la producción de estireno y caucho sintético, y al igual que los anteriores

hidrocarburos aromáticos, se utiliza como disolvente o diluyente, componente de los

combustibles para automóviles y aviones y en la fabricación de acetato de celulosa. Los xilenos

son usados como disolventes de pinturas, en la industria del cuero, obtención de gomas, etc.

Originalmente, los compuestos aromáticos se obtenían a través de la industria

carboquímica; sin embargo, hoy en día, su aportación a la producción mundial de BTEX

apenas representa el 4%. A partir de 1920, con el uso del petróleo como materia prima, el

reformado catalítico y la pirólisis de la gasolina se convirtieron en las principales fuentes de

hidrocarburos aromáticos. El reformado catalítico se emplea para preparar gasolinas con alto

índice de octanaje y proporciona el suministro básico de benceno, tolueno y xilenos. La

gasolina de pirólisis contiene una gran cantidad de aromáticos, sobre todo benceno y tolueno y

una pequeña cantidad de xilenos. Los hidrocarburos aromáticos también se pueden sintetizar

a partir de hidrocarburos alifáticos mediante aromatización catalizada, pero esta vía de

obtención se emplea en un número muy reducido de instalaciones industriales.

El mayor problema de la obtención de aromáticos presentes en los productos de

transformación del petróleo reside en que éstos tienen que ser separados de otros compuestos

como son los hidrocarburos alifáticos y olefinas. Esta separación es un reto debido a la

proximidad de los puntos de ebullición y a la formación de azeótropos.

Existen diferentes métodos de separación de estos hidrocarburos aromáticos de

alifáticos, como la separación con membranas, especialmente la pervaporación,1,2,3 que es

especialmente interesante en la separación de mezclas azeotrópicas y en mezclas con puntos

de ebullición muy próximos, ya que no está basada en la volatilidad de los componentes. Sin

embargo, su principal inconveniente es que todavía es una técnica muy limitada debido a las

bajas selectividades. Otro método de separación es la absorción utilizando zeolitas4,1 que

                                                            1 Smitha, B.; Suhanya, D.; Sridhar, S.; Ramakrishna. J. Membr. Sci. 2004, 241, 1-21. 2 Katarzynski D.; Pithan, F.; Staudt, C. Sep. Sci. Technol. 2008, 43, 50-70. 3 Mandal, M. K.; Bhattacharya, P. K. Separ. Purif. Tech. 2008, 61, 332-340. 4 Takahashi, A.; Yang, F. H.; Yang, R. T. Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 3856-3867.

Introducción

5  

adsorben compuestos polares o aromáticos; estos procesos cuentan con la desventaja de que el

mecanismo de desorción es complejo. Los procesos convencionales para este tipo de

separación son: la destilación azeotrópica, la destilación extractiva y la extracción líquido-

líquido utilizando disolventes orgánicos polares.

De estos procesos convencionales, en la destilación azeotrópica la sustancia añadida

forma un azeótropo con uno o más componentes de la mezcla. En el caso de los hidrocarburos

aromáticos, esta técnica resulta económica cuando el contenido de hidrocarburos aromáticos

es mayor al 90%, y por lo tanto, la cantidad de compuestos no aromáticos a separar es baja,

como por ejemplo en la gasolina de pirólisis.

En la destilación extractiva el disolvente empleado es relativamente poco volátil

comparado con los componentes a separar. Los disolventes más utilizados en esta técnica para

compuestos aromáticos son: N-metilpirrolidona, sulfolano, dimetilformamida, etc. Este proceso

se emplea principalmente cuando el contenido de hidrocarburos aromáticos es del orden del

65- 90 %, como en la gasolina de pirólisis.

De entre los 3 procesos más utilizados, la extracción líquido-líquido es la técnica más

extendida y la primera que se utilizó industrialmente, presentando la ventaja de que puede

extraer los hidrocarburos aromáticos de una mezcla en concentraciones muy diferentes. En

este proceso, los disolventes empleados son prácticamente los mismos que en la destilación

extractiva, aunque debe evitarse la miscibilidad de las dos corrientes.

La gran mayoría de los procesos en funcionamiento incorporan en sus diseños, además

de la extracción, otras operaciones secundarias como la destilación extractiva y la destilación a

vacío que, además de separar los hidrocarburos aromáticos, permiten purificar el refinado y

recuperar el disolvente. Hoy en día existen un gran número de procesos comercializados cuya

diferencia más importante radica en el disolvente utilizado, pudiéndose clasificar en dos

grupos en función de si emplean un único disolvente (o mezcla homogénea de disolventes) o

                                                                                                                                                                              1 Fathizadeh, M., Nikazar, M. J. Chem. Eng. Jpn. 2009, 42, 241-247.

Capítulo 1

6  

dos disolventes inmiscibles entre sí. En la Tabla 1.1.1. se presentan los procesos industriales

más utilizados y el disolvente empleado en cada caso.1

Tabla 1.1.1. Procesos industriales usados en la separación de aromáticos

Nombre Licencia Disolvente Codisolvente (%

en peso)

T operación

(ºC)

Udex UOP-DOW DEG Agua - (8) 140

Sulfolane Shell-UOP Sulfolano Agua - (1) 100

Aerosolvan Lurgi NMP Agua - (12) 030

Aerosolvan Lurgi NMP Glicol - (5) 060

Tetra Union Carbide TETRA Agua - (4) 150

Morphylex Krupp-Koppers NFM Agua - (4) 180

DMSO IFP DMSO Agua - (5) 035

Un factor importante en cualquier proceso químico es la optimización de las

diferentes unidades de separación, que se encuentra íntimamente ligada a las características

del disolvente. Aunque los procesos industriales anteriormente citados en la Tabla 1.1.1.

permiten obtener compuestos de elevada pureza, la industria química actual está sometida a

una gran presión para que aporte soluciones a los problemas ambientales y económicos que

ocasionan los disolventes orgánicos convencionales debido a su alta volatilidad, toxicidad e

inflamabilidad. En este contexto, uno de los aspectos de la química verde consiste en el

desarrollo y el uso de disolventes más limpios y respetuosos con el medioambiente con el

objetivo remplazar a los compuestos orgánicos volátiles. Para que un disolvente pueda ser

considerada como “verde” debe poseer ciertas características, como ser reutilizable y

fácilmente separable de los productos.

                                                            1 Wauquier, J. P. Separation Processes, Éditions Technip: Paris, 2000.

Introducción

7  

En este contexto, los líquidos iónicos (LI), representan una interesante alternativa

“verde” para la industria, con potenciales aplicaciones en multitud de sectores, como la

biomedicina, el transporte o la energía. Al aunar sostenibilidad con aumento de productividad,

los líquidos iónicos dan lugar a nuevos productos y tecnologías que mejoran lo conseguido

hasta ahora con los disolventes orgánicos convencionales, presentes en muchos procesos

industriales.

Los LI son compuestos formados por la combinación de iones muy asimétricos y de

gran tamaño, con fuerzas de atracción catión-anión más débiles que las de los compuestos

iónicos convencionales, lo que les permite permanecer en estado líquido en un amplio rango

de temperaturas. De hecho, hasta su descubrimiento, el empleo de una fase líquida constituida

únicamente por iones se había limitado a procesos a elevada temperatura basados en la fusión

de óxidos y sales. La solubilidad de los LI está directamente relacionada con su naturaleza

iónica y su composición orgánica, por lo que son capaces de disolver compuestos orgánicos,

inorgánicos e incluso materiales poliméricos. Una de sus propiedades más importantes es que

presentan una presión de vapor prácticamente despreciable a presiones y temperaturas

moderadas; esta propiedad contrasta con las elevadas presiones de vapor de los disolventes

orgánicos y es una de las principales justificaciones del actual interés de la química verde por

los LI.

Algunos líquidos iónicos presentan propiedades químicas que inhiben su uso a nivel

industrial o limitan su aplicación a unos pocos procesos, debido generalmente a la naturaleza

de su anión. Estas limitaciones pueden ser debidas a: su carácter hidrófilo o hidrófobo, aunque

en ocasiones la solubilidad en agua de algunos LI es una característica deseada, ya que permite

una fácil recuperación del LI en un proceso; la formación de productos corrosivos (HCl, HF)

como ocurre con los líquidos iónicos con los aniones [AlCl4]- y [PF6]-,1; su elevada viscosidad,1

                                                            1 Olivier-Bourbigoe, H.; Vallee, C. Catalysis in Non-aqueous Ionic Liquids; Ionic Liquids: Non-Innocent Solvents. In: Multiphase Homogeneous Catalysis, Cornils, B.; Hermann, W.A.; Horvath, I.T. et.al., Eds., Wiley-VCH: Weinheim, 2005, 415-418.

Capítulo 1

8  

como por ejemplo los que presentan sólo halógenos como anión. Pese a estas limitaciones, los

LI presentan grandes ventajas, como la posibilidad de diseñar un disolvente específico para

una aplicación concreta, es decir, cada LI tiene unas propiedades determinadas dependiendo

del anión y del catión que lo configuran; así propiedades como densidad, viscosidad,

capacidad de solvatación o acidez pueden seleccionarse alterando el anión y el catión, lo que

proporciona una gran alternativa a los disolventes orgánicos en las aplicaciones industriales.

Entre el gran abanico de posibilidades que ofrecen estos compuestos cabe destacar,

entre otras, su utilización como medios de reacción,2 como lubricantes,3 como electrolitos en

baterías4 y células fotovoltaicas,5 como catalizadores,6 o como disolventes en los procesos de

separación, especialmente en la extracción líquida.7

El primer proceso basado en LI en una planta piloto fue el proceso DIFASOL8

presentado por el Instituto Francés del Petróleo (IFP), basado en la dimerización de alquenos

utilizando LI. Otras aplicaciones desarrolladas en planta piloto o incluso a escala industrial

son:  el proceso BASIL,9 implantado por BASF a escala comercial para la obtención de

alcoxifenilfosfinas en un sistema bifásico, la destilación extractiva de mezclas azeotrópicas

(BASF)10, el proceso DEGUSSA11 que utiliza LI como aditivos en la fabricación de nuevas

pinturas, y el almacenamiento de gases por AIR PRODUCTS.12

                                                                                                                                                                              1 Mantz, R.A.; Trulove, P.C. Viscosity and Density of Ionic Liquids. In Ionic Liquids in Synthesis, Wasscherscheid, P.; Welton, T.; Eds; Wiley-VCH: Weinheim, 2008, 72-87. 2 Romero, A. Rev. R. Acad. Cienc. Exact. Fís. Nat. 2008, 102, 79-90. 3 Zhou, F.; Liang, Y.; Liu, W. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2590-2599. 4 Lewandowski, A.; Swiderska-Mocek, A. J. Power Sources 2009, 194, 601-609. 5 Wang, Y. Sol. Energy. Mater. Sol. Cells. 2009, 93, 1167-1175. 6 Olivier-Bourbigou, H.; Magna, L.; Morvan, D. Appl. Catal. Gen. 2010, 373, 1-56. 7 Huddleston, J. G.; Willauer, H. D.; Swatloski, R. P.; Visser, A. E.; Rogers, R. D. Chem. Commun. 1998, 1765- 1766. 8 Olivier, H. J. Mol. Catal. A: Chem. 1999, 146, 285-289. 9 Rogers, R.D.; Seddon, K.R.; Eds. Amercian Chemical Society: Washington DC, 2005, 126-132. 10 Jork, C.; Seiler, M.; Beste, Y. J. Chem. Eng. Data 2004, 49, 852-857. 11 Weyershausen, B.; Lehmann, K. Green Chem. 2005, 7, 15-19 12 Tempel, D.; Henderson, P.B.; Brzozowski, J. US 2006/0060817 A1, 2006.

Introducción

9  

1.2. Estado actual del tema

En los últimos años un gran número de líquidos iónicos han sido estudiados como

disolventes potenciales en procesos de extracción líquido-líquido. La ventaja de los líquidos

iónicos para este tipo de extracción en comparación con los disolventes orgánicos

convencionales se debe al hecho de ser sustancias con elevada estabilidad térmica, volatilidad

despreciable y que pueden diseñarse para reunir las propiedades adecuadas para su empleo en

un determinado proceso químico, lo que supone desarrollar procesos comerciales más

seguros, más limpios, más respetuosos con el medioambiente y probablemente más

económicos. Algunos ejemplos son los trabajos realizados por Arce y col. sobre la purificación

de éteres1,2 y la desterpenación de aceites esenciales,3,4 la separación de alcoholes e

hidrocarburos llevada a cabo por Letcher y col.,5 la separación de mezclas azeotrópicas

investigada por Pereiro y Rodríguez,6,7,8 o la separación de isómeros publicada por Zhu y col. 9

La investigación en la separación de hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos

alifáticos utilizando LI ha suscitado un gran interés en los últimos años,10,11,12,13 debido a que

los procesos de extracción que utilizan disolventes polares, tales como N-metil pirrolidona

(NMP), sulfolano, o etilenglicol, sufren de un coste significativo derivado de la recuperación de

dichos disolventes.14 De hecho, desde que en el año 2000 Selvan y col.15 utilizaron LI para

separar la mezcla heptano / tolueno el número de publicaciones ha crecido exponencialmente. 

                                                            1 Arce, A.; Rodríguez, O.; Soto, A. J. Chem. Eng. Data 2004, 49, 514-517. 2 Arce, A.; Rodríguez, O.; Soto, A. Ind. Eng. Chem. Res. 2004, 43, 8323-8327. 3 Arce, A.; Marchiaro, A.; Rodríguez, O.; Soto, A. AIChE J. 2006, 52, 2089-2097. 4 Arce, A.; Pobudkowska, A.; Rodríguez, O.; Soto, A. Chem. Eng. J. 2007, 133, 213-218. 5 Letcher, T. M.; Deenadayalu, N.; Soko, B.; Ramjugernath, D.; Naicker, P. K. J. Chem. Eng. Data 2003, 48, 904-907. 6 Pereiro, A. B.; Rodríguez, A. Chem. Eng. J. 2009, 153, 80-85. 7 Pereiro, A. B.; Rodríguez, A. Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 1579-1585. 8 Pereiro, A. B.; Rodríguez, A. Separ. Purif. Tech. 2008, 62, 733-738. 9 Zhu, J.; Chen, J.; Li, C.; Fei, W. Fluid Phase Equilib. 2006, 247, 102-106. 10 García, S.; Larriba, M.; García, J., Torrecilla, J.S.;Rodríguez, F. J. Chem. Eng. Data 2011, 56, 113-118. 11 García, J.; García, S., Torrecilla, J.S.;Rodríguez, F. Fluid Phase Equilibr. 2011, 301, 62-66. 12 González, E. J.; Calvar, N.; González, B.; Domínguez, A. J. Chem. Thermodyn. 2010, 42, 752-757. 13 González, E. J.; Calvar, N.; González, B.; Domínguez, A. Fluid Phase Equilibr. 2010, 291,59-65. 14 Hombourger, T.; Gouzien, L.; Mikitenko, P.; Bonfils, P. ed. JWauqier, 359-456, Paris: Ed. Technip, 2000. 15 Selvan, M. S.; McKinley, M.; Dubois, R.; Atwood, J. L. J. Chem. Eng. Data 2000, 45, 841-845.

Capítulo 1

10  

Un punto común en casi todos los estudios es la comparación con el proceso de extracción

utilizando sulfolano, por ser el disolvente orgánico más utilizado para este tipo de separación.

Para llevar a cabo una extracción utilizando LI como disolventes, el conocimiento de

los coeficientes de distribución y de las selectividades es crucial, puesto que son los parámetros

que rigen la selección del disolvente; estos parámetros en algunas publicaciones se calculan a

partir de los coeficientes de actividad a dilución infinita,1 pero para fines industriales los

coeficientes de distribución y las selectividades deberían ser calculados en términos finitos.2

Además, muchas de las publicaciones coinciden en que altas selectividades están asociadas a

bajos coeficientes de distribución y viceversa,  lo que podría limitar su uso en aplicaciones

industriales. De hecho, en el año 2010 Meindersma y col.2 concluyen que la aplicación

industrial de los LI para la extracción de hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos alifáticos

todavía no se ha materializado porque sólo 4 de los 121 LI estudiados se consideraron

adecuados para esta separación, ya que la mayoría de los LI no presentaron coeficientes de

distribución ni selectividades en fracción másica mayores que el sulfolano.

De todas formas, no hay absolutamente ninguna duda de que las propiedades únicas

de los líquidos iónicos ofrecen un gran potencial para este tipo de procesos,  en los que es

importante prestar más atención a aspectos como la eficiencia del reciclado, la recuperación

de líquido iónico, o el grado de degradación de líquido iónico con el tiempo. Por lo tanto, la

mayoría de los investigadores se esfuerzan en estudiar la influencia de la naturaleza del

catión,3,4,5 anión6,7,8 y de la longitud de la cadena alquílica del catión4,7 con el objetivo de

encontrar un LI o mezcla de LI que tenga selectividades y coeficientes de distribución

elevados.

                                                            1 Marciniak, A. Fluid Phase Equilib. 2010, 294 , 213–233. 2 Meindersma, G. W.; Hansmeier, A. R; de Haan, A. B. Ind. Eng. Chem. Res. 2010, 49, 7530-7540. 3 Domanska, U.; Pobudkowska, A.; Zołek-Tryznowska, Z. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 2345-2349. 4 Meindersma, G. W.; Podt, A. J. G.; de Haan, A. B. Fluid Phase Equilib. 2006, 247, 158-168. 5 Arce, A.; Earle, M. J.; Rodríguez, H.; Seddon, K. R.; Soto, A. Green Chem. 2009, 11, 365-372. 6 Letcher, T. M.; Reddy, P. J. Chem. Thermodyn. 2005, 37, 415-421. 7 García, J; García, S; Larriba, M; Torrecilla, J. S; Rodríguez, F. Chem. Eng.Transsactions. 2011, 24, 805-810. 8 Zhou, T; Wang, Z; Ye, Y; Chen, L; Xu, J; Qi, Z. Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 5559-5564.

Introducción

11  

1.3. Objetivos

El objetivo principal de esta tesis es el estudio de la extracción líquido-líquido para la

separación de hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos alifáticos utilizando diferentes

líquidos iónicos. Para ello, se analiza la influencia de la naturaleza del catión, del anión, de la

longitud de la cadena del catión y de la temperatura en el proceso de separación.

Para poder alcanzar el objetivo principal de esta tesis se han desarrollado los

siguientes objetivos específicos:

Síntesis y caracterización de los LI

Se han sintetizado en nuestro laboratorio: etilsulfato de 1-etilpiridinio, [Epy][ESO4], y

metilsulfato de 1-butil-3-metilimidazolio, [BMim][MSO4]. La diferencia en la estructura de

ambos cationes nos permite analizar la influencia del carácter aromático del catión en el

equilibrio líquido-líquido. Los LI bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-butil-3-

metilimidazolio, [BMim][NTf2], y bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-metil-3-

propilimidazolio, [PMim][NTf2], han sido suministrados por la empresa Iolitec. Para

caracterizar todos estos LI se han determinado las propiedades de densidad, velocidad del

sonido e índice de refracción en función de la temperatura.

Determinación experimental del ELL

Se han determinado experimentalmente los ELL de 75 sistemas ternarios hidrocarburo

alifático + hidrocarburo aromático + LI a la temperatura de 298,15 K y presión atmosférica,

exceptuando los sistemas alcano + benceno + [Epy][ESO4], que también han sido medidos a la

temperatura de 283,15 K, lo que nos permite evaluar la influencia de la temperatura en este

tipo de sistemas. Antes de llevar a cabo el ELL, se determina experimentalmente la curva de

solubilidad para cada uno de los sistemas estudiados, lo que nos permite obtener la solubilidad

de los hidrocarburos en el LI. La fiabilidad de los datos experimentales se ha comprobado a

Capítulo 1

12  

través de la linealidad de las ecuaciones empíricas propuestas por Othmer-Tobias1 y Hand,2 y

los datos experimentales del ELL se han correlacionado con los modelos termodinámicos Non-

Random Two Liquid3 (NRTL) o UNIversal QUAsiChemical4 (UNIQUAC).

A partir del coeficiente de distribución, y de la selectividad, S, se analiza la

influencia en el ELL de una serie de factores tales como:  la temperatura, la presencia de

sustituyentes en el hidrocarburo aromático, la longitud de la cadena y la presencia de un

sustituyente o un doble enlace en el hidrocarburo alifático y la longitud de la cadena alifática

del catión, la estructura del catión y el anión del LI.

Predicción de los datos del ELL con el método COSMO-RS.

El método COSMO-RS se utiliza para la predicción de las composiciones de las fases

conjugadas en el ELL, y a partir de éstas se calculan los parámetros y S. Los resultados que se

obtienen de esta predicción se comparan con los determinados experimentalmente con el

objetivo de realizar una evaluación de la capacidad de predicción del método COSMO-RS en

este tipo de sistemas.

                                                            1 Othmer, D. F.; Tobias, P. E. Ind. Eng. Chem. 1942, 34, 693-696. 2 Hand, D. B. J. Phys. Chem. 1930, 1961-2000. 3 Renon, H.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1968, 14, 135-144. 4 Abrams, D. S.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1975, 21, 116-128.

 

 

 

 

 

 

Capítulo 2 REACTIVOS Y EQUIPOS

 

 

 

 

Reactivos y Equipos

15  

2. REACTIVOS Y EQUIPOS

En este capítulo se describen los reactivos utilizados en la parte experimental de esta

memoria, así como el tratamiento al que se han sometido para mejorar su pureza. Además, se

describen los equipos utilizados, ya que es importante disponer de equipos de gran precisión

con el objetivo de determinar el ELL con la menor incertidumbre posible.

2.1. Reactivos

Para llevar a cabo la parte experimental de este trabajo, se han utilizado dos tipos de

reactivos: hidrocarburos (alifáticos y aromáticos) y líquidos iónicos. Los hidrocarburos han

sido suministrados por Merck, Fluka y Sigma-Aldrich, mientras que dos de los líquidos iónicos

han sido sintetizados en nuestro laboratorio y otros dos han sido proporcionados por Iolitec.

2.1.1. Hidrocarburos

Los hidrocarburos utilizados han sido suministrados por Merck, Fluka y Sigma-

Aldrich con una pureza superior al 99 %. Previamente a su utilización los hidrocarburos han

sido desgasificados en un baño de ultrasonidos Schott Ibérica durante tres horas por cada litro

de reactivo, eliminando el gas acumulado cada media hora. A continuación, se adiciona tamiz

Capítulo 2

16  

molecular con un tamaño de poro de 4 Å, proporcionado por Sigma-Aldrich, con el fin de

eliminar las posibles trazas de humedad presentes en el líquido. Para verificar la pureza de las

sustancias, se han medido en el laboratorio la densidad y el índice de refracción a T = 298,15

K y presión atmosférica.

En la Tabla 2.1.1.1. se muestran los datos experimentales de densidad e índice de

refracción de los componentes puros y los encontrados en la bibliografía.

Tabla 2.1.1.1. Comparación de las propiedades físicas de los compuestos puros con los datos de la bibliografía a la T = 298,15 K

Compuesto ρ/ (g·cm-3) nD

Experimental Bibliografía Experimental Bibliografía

Hexano 0,65519 0,654841 1,37234 1,372261

0,655082

Heptano 0,67956 0,679461 1,38515 1,385111

0,679492

Octano 0,69860 0,698562 1,39519 1,395103

0,698621 1.395051

Nonano 0,71399 0,713992 1,40326 1,403224

Ciclohexano 0,77380 0,773891 1,42360 1,423541

Ciclooctano 0,83147 0,831515 1,45598 1,456006

Metilciclohexano 0,76502 0,765061 1,42062 1,420581

Ciclohexeno 0,80569 0,806091 1,44378 1,443771

Benceno 0,87357 0,873601 1,49774 1,497921

Tolueno 0,86217 0,862191 1,49399 1,493907

Etilbenceno 0,86251 0,862531 1,49304 1,493201

                                                            1 Riddick, J. A.; Bunger, W. B.; Sakano, T. K. Organic Solvents: Physical properties and methods of purification, 4th ed.,Willey: New York, 1986. 2 Chevalier, J. L. E.; Pei, P. J.; Gaston-Bonhomme, Y. H. J. Chem. Eng. Data 1990, 35, 206-212. 3 De Cominges, B. E.; Piñeiro, M. M.; Mosteiro, L.; Mascato, E.; Mato, M. M.; Iglesias, T. P.; Legido, J. L. J. Therm. Anal. Cal. 2002, 70, 217-227. 4 Pereira, S. M.; Rivas, M. A.; Real, J. N.; Legido, J. L.; Iglesias, T. P. J. Chem. Eng. Data 2002, 47, 919-922. 5 Spiteri, W. L.; Letcher, T. M. Thermochim. Acta 1982, 59, 73-80. 6 Watson, E. P.; McLure, I. A.; Bennett, J. E.; Benson, G. C. J. Phys. Chem. 1965, 69, 2753-2758. 7 Postigo, M.; Canzonieri, S.; Mariano, A. J. Mol. Liq. 2008, 143, 115-118.

Reactivos y Equipos

17  

2.1.2. Líquidos iónicos

Para la determinación experimental del ELL se han utilizado 4 líquidos iónicos:

etilsulfato de 1-etilpiridinio, [Epy][ESO4], metilsulfato de 1-butil-3-metilimidazolio,

[BMim][MSO4], bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-butil-3-metilimidazolio, [BMim][NTf2], 

y bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-metil-3-propilimidazolio, [PMim][NTf2].

Los LI [Epy][ESO4] y [BMim][MSO4] han sido sintetizados en nuestro laboratorio

siguiendo el procedimiento experimental publicado por Gómez y col.1 y Pereiro y col.,2

respectivamente. Los LI [BMim][NTf2] y [PMim][NTf2] han sido suministrados por Iolitec con

una pureza superior al 99 %. Con el objetivo de eliminar los restos de disolventes y humedad,

todos los LI fueron sometidos a un proceso de secado a vacío (p = 2·10-1 Pa) a una temperatura

de 323,15 K durante 48 horas. El contenido en agua de los LI utilizados se ha determinado con

un equipo Karl Fischer modelo 787 (Figura 2.2.4.1.), obteniéndose un valor de fracción másica

de agua inferior a 710-4 para todos los LI.

Los líquidos iónicos han sido caracterizados por espectroscopía de resonancia

magnética nuclear de protón (1H-RMN) y almacenados en botellas bajo atmósfera inerte de

argón. Los espectros obtenidos para cada uno de los LI se presentan en el Anexo 1.

Para comprobar la pureza de los LI empleados en el trabajo experimental se han

medido las propiedades físicas de densidad e índice de refracción y se han comparado con los

datos encontrados en la bibliografía; esta comparación se muestra en la Tabla 2.1.2.1.

                                                            1 Gómez, E.; González, B.; Calvar, N.; Tojo, E.; Domínguez, A. J. Chem. Eng. Data 2006, 51, 2096-2102. 2 Pereiro, A. B.;Verdía, P.; Tojo, E.; Rodríguez, A. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 377-380.

Capítulo 2

18  

Tabla 2.1.2.1. Comparación de las propiedades físicas de los líquidos iónicos con los datos de bibliografía a T = 298,15 K

Compuesto ρ/ (g·cm-3) nD Contenido en agua (% en

masa)

Exptl. Bibl. Exptl. Bibl. Exptl.

[Epy][ESO4] 1,25200 n.a 1,50525 n.a 0,07

[BMim][MSO4] 1,21260 1,212201 1,47792 1,479421 0,05

[BMim][NTf2] 1,43635 1,436582 1,42706 1,426922 0,04

[PMim][NTf2] 1,47444 1,475703 1,42545 n.a 0,03

Densidad, índice de refracción y velocidad del sonido

La caracterización de los LI es de vital importancia para determinar su uso en

diferentes procesos industriales, y por lo tanto se ha determinado de manera experimental la

densidad, el índice de refracción, nD, y la velocidad del sonido, u, a presión atmosférica y en

el rango de temperaturas comprendido entre 298,15 y 343,15 K, de todos los líquidos iónicos

utilizados en este trabajo; estos datos se presentan en la Tabla 2.1.2.2.

Para el ajuste de los datos de densidad, índice de refracción y velocidad del sonido en

función de la temperatura, se ha utilizado una ecuación polinómica como la que se muestra a

continuación:

X = A0+A1 T+A2 T2 2.1.2.1.

donde X es la propiedad física experimental (densidad, , índice de refracción, nD y velocidad

del sonido, u), A0, A1, A2 son los coeficientes de la ecuación polinómica y T es la temperatura.

                                                            1 Andreatta, A. E.; Arce, A.; Rodil, E.; Soto, A. J. Solution. Chem. 2010, 39, 371-383. 2 Pereiro, A. B.; Verdía, P.; Tojo, E.; Rodriguez, A. J. Chem.Eng. Data 2007, 52, 377-380. 3 Esperanca, J. M. S. S.; Visak, Z. P.; Plechkova, N. V.; Seddon, K. R.; Guedes, H. J. R.; Rebelo, L. P. N. J. Chem.Eng. Data 2006, 51, 2009-2015.

Reactivos y Equipos

19  

Para expresar la correlación de la densidad y el índice de refracción de todos los LI

estudiados respecto a la temperatura se emplea la Ecuación 2.1.2.1. de primer orden; sin

embargo, el comportamiento de la velocidad del sonido de los cuatro LI en función de la

temperatura no es lineal, por lo que dichos valores se han ajustado a una ecuación polinómica

de segundo orden. Los parámetros de ajuste, A0, A1, y A2, junto con las correspondientes

desviaciones estándar, , se presentan en la Tabla 2.1.2.3. La desviación estándar viene dada

por la ecuación: 

2/1

dat

n2

calcexp

n

dat

i

zz 2.1.2.2.

donde zexp y zcal es el valor de la propiedad experimental y calculada, respectivamente y ndat es

el número de datos experimentales.

En las Figuras 2.1.2.1.-2.1.2.3. se muestra la variación con la temperatura de la

densidad, , el índice de refracción, nD y la velocidad del sonido, u, respectivamente. Además

en las Figuras 2.1.2.4. y 2.1.2.5. se presenta la comparación de la variación de la densidad con

la temperatura de nuestros datos experimentales con los tomados de la bibliografía para los LI

[BMim][MSO4] y [BMim][NTf2]; para los LI [Epy][ESO4] y [PMim][NTf2] no se han encontrado

datos disponibles en la bibliografía.

Capítulo 2

20  

Tabla 2.1.2.2. Datos experimentales de densidad, índice de refracción, nD y velocidad del sonido, u, de los líquidos iónicos en función de la temperatura a presión atmosférica

T ρ/ (g·cm-3) nD u / m·s-1

[Epy][ESO4]

298,15 1,25200 1,50525 1711,3

303,15 1,24872 1,50394 1699,3

308,15 1,24543 1,50258 1687,4

313,15 1,24213 1,50120 1676,2

318,15 1,23880 1,49976 1664,8

323,15 1,23562 1,49850 1653,5

328,15 1,23232 1,49720 1641,1

333,15 1,22911 1,49587 1630,0

338,15 1,22594 1,49454 1619,6

343,15 1,22270 1,49309 1608,7

[BMim][MSO4]

298,15 1,21260 1,47942 1662,7

303,15 1,20928 1,47812 1650,1

308,15 1,20596 1,47678 1637,8

313,15 1,20265 1,47545 1625,7

318,15 1,19935 1,47409 1613,7

323,15 1,19607 1,47276 1602,0

328,15 1,19279 1,47145 1590,5

333,15 1,18953 1,47013 1578,9

338,15 1,18628 1,46880 1567,5

343,15 1,18304 1,46747 1556,2

[BMim][NTf2]

298,15 1,43630 1,42668 1227,8

303,15 1,43152 1,42520 1216,7

308,15 1,42674 1,42372 1205,8

313,15 1,42195 1,42223 1196,0

318,15 1,41710 1,42071 1185,3

323,15 1,41138 1,41918 1174,8

328,15 1,40618 1,41769 1163,4

333,15 1,40100 1,41623 1153,1

338,15 1,39550 1,41470 1142,7

343,15 1,38897 1,41324 1132,6

Reactivos y Equipos

21  

Tabla 2.1.2.2. Continuación

T ρ/ (g·cm-3) nD u / m·s-1

[PMim][NTf2]

298,15 1,47444 1,42525 1232,3

303,15 1,46950 1,42378 1221,9

308,15 1,46458 1,42224 1210,5

313,15 1,45967 1,42076 1199,5

318,15 1,45478 1,41926 1188,6

323,15 1,44991 1,41776 1178,4

328,15 1,44506 1,41625 1168,6

333,15 1,44023 1,41479 1157,3

338,15 1,43542 1,41334 1147,7

343,15 1,43062 1,41185 1137,9

Tabla 2.1.2.3. Parámetros de correlación A0, A1, A2 (Ecuación 2.1.2.1.) y desviación estándar, para la densidad, el índice de refracción, nD y la velocidad del sonido, u, de los líquidos iónicos en función de la temperatura

g·cm-3

Líquido iónico A0 / (g·cm-3) A1 / (g·cm-3·K-1) A2 / (g·cm-3·K-2)

[Epy][ESO4] 1,4461 -6,514·10-4 4,94·10-5

[BMim][MSO4] 1,4084 -2,659·10-4 3,49·10-5

[BMim][NTf2] 1,7476 -1,042·10-3 3,80·10-4

[PMim][NTf2] 1,7646 -9,738·10-4 4,63·10-5

nD

A0 A1 A2

[Epy][ESO4] 1,5850 -2,692·10-4 3,26·10-5

[BMim][MSO4] 1,5587 -2,659·10-4 4,37·10-5

[BMim][NTf2] 1,5160 -2,995·10-4 1,53·10-5

[PMim][NTf2] 1,5141 -2,981·10-4 1,88·10-5

u / m·s-1

Líquido iónico A0 / (m·s-1) A1 / (m·s-1·K-1) A2 / (m·s-1·K-2)

[Epy][ESO4] 2610,26 -3,649 0,0021 1·10-3

[BMim][MSO4] 2706,38 -4,496 0,0033 2·10-4

[BMim][NTf2] 1886,57 -2,303 0,0003 3·10-4

[PMim][NTf2] 2140,21 -3,859 0,0027 2·10-4

Capítulo 2

22  

Figura 2.1.2.1. Densidad experimental de los líquidos iónicos en función de la temperatura: (●) [Epy][ESO4] ; (■) [BMim][MSO4]; (▲) [BMim][NTf2]; (♦) [PMim][NTf2], las líneas corresponden al ajuste de los datos mediante la Ecuación 2.1.2.1.

Figura 2.1.2.2. Índice de refracción de los LI en función de la temperatura: (●) [Epy][ESO4] ; (■) [BMim][MSO4]; (▲) [BMim][NTf2]; (♦) [PMim][NTf2], las líneas corresponden al ajuste de los datos mediante la Ecuación 2.1.2.1.

T / K

290 300 310 320 330 340 350

g

·cm

-3)

1,2

1,3

1,4

1,5

T / K

290 300 310 320 330 340 350

n D

1,42

1,46

1,48

1,50

1,52

Reactivos y Equipos

23  

Figura 2.1.2.3. Velocidad del sonido de los LI en función de la temperatura: (●) [Epy][ESO4] ; (■) [BMim][MSO4]; (▲) [BMim][NTf2]; (♦) [PMim][NTf2], las líneas corresponden al ajuste de los datos mediante la Ecuación 2.1.2.1.

Figura 2.1.2.4. Comparación de los datos experimentales, (■) y los tomados de la bibliografía, (□ ) Navia y col.1; () Fernández y col.2; (○) Pereiro y col.3 para la densidad del [BMim][MSO4]

                                                            1 Navia, P.; Troncoso, J.; Romani, L. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 1369. 2 Fernández, A.; Torrecilla, J.S.; García, J.; Rodríguez, F. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 1979. 3 Pereiro, A.B.; Verdia, P.; Tojo, E.; Rodríguez, A. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 377.

T / K

290 300 310 320 330 340 350

u /

(m·s

-1)

1200

1600

1800

T / K

290 300 310 320 330 340 350

g

·cm

-3)

1,18

1,19

1,20

1,21

1,22

Capítulo 2

24  

Figura 2.1.2.5. Comparación de los datos experimentales, (▲) y los tomados en bibliografía, (□ ) Gomes de Azevedo y col.1; () Nieto de Castro y col.2; (○) Jacquemin y col.3 para la densidad del [BMim][NTf2]

Como se puede observar en la Figura 2.1.2.1., las densidades decrecen linealmente

para todos los LI cuando aumenta la temperatura en el rango estudiado. En esta figura se

muestra que entre los LI que contienen el anión alquilsulfato, el LI con catión piridinio tiene

mayor densidad que el LI con catión imidazolio. Además, si se aumenta la longitud de la

cadena alifática del catión, la densidad disminuye, es decir, el [PMim][NTf2] tiene mayor

densidad que el [BMim][NTf2]. En cuanto a la influencia de la naturaleza del anión en la

densidad se puede observar que el LI que contiene el anión [NTf2]- presenta una densidad

mucho mayor que el que contiene el anión [MSO4]-.

La dependencia del índice de refracción con la temperatura se muestra en la Figura

2.1.2.2., donde se muestra que al aumentar la longitud de la cadena alifática del catión el

                                                            1 Gomes de Azevedo, R.; Esperança, J.M.S.S.; Szydlowski, J.; Visak, Z.P.; Pires, P.F.; Guedes, H.J.R.; Rebelo, L.P.N. J. Chem. Thermodyn. 2005, 37, 888-899. 2 Nieto de Castro, C.A.; Langa, E.;. Morais, A. L.; Matos Lopes, M. L.; Lourenço, M. J.V.; Santos, F. J.V. M.; Santos, S. C.S.; Canongia Lopes, J. N.; Veiga, H. I.M.; Macatrão, M.; Esperança, J. M.S.S.; Marques, C. S.; Rebelo, L. P.N.; Afonso C. A.M. Fluid Phase Equilibr. 2012, 315, 46-52. 3 Jacquemin, J.; Husson, P.; Mayer,V.; Cibulka, I. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 2204-2211.

T / K

290 300 310 320 330 340 350

g

·cm

-3)

1,38

1,40

1,42

1,44

1,46

Reactivos y Equipos

25  

índice de refracción prácticamente no varía. En cambio, al modificar el anión del LI se observa

una variación significativa en el índice de refracción, y al contrario de lo que ocurre con la

densidad, el LI que contiene el anión [MSO4]- presenta un índice de refracción mayor que el LI

que contiene el anión [NTf2]-.

Como se muestra en la Tabla 2.1.2.3. y en la Figura 2.1.2.3. la dependencia de la

velocidad del sonido con la temperatura se ajusta a una ecuación de segundo orden. Del

mismo modo que ocurre con el índice de refracción se observa que al aumentar la longitud de

la cadena alifática del catión, la velocidad del sonido prácticamente no varía y sí lo hace de

forma significativa al modificar el anión del LI, siendo mayor para el LI que contiene el anión

[MSO4]-.

Las Figuras 2.1.2.4 y 2.1.2.5. muestran la variación de la densidad con la temperatura

de los datos experimentales determinados en este trabajo y los encontrados en la bibliografía

para [BMim][MSO4] y [BMim][NTf2], respectivamente; para los líquidos iónicos [Epy][ESO4] y

[PMim][NTf2] no existen datos disponibles. Los datos experimentales determinados muestran

una buena concordancia con los encontrados en bibliografía, exceptuando los datos

publicados por Navia y col.1 para [BMim][MSO4], cuyas diferencias pueden ser debidas a

pequeñas trazas de impurezas o a pequeñas cantidades de agua que contengan los líquidos

iónicos.

2.2. Equipos utilizados

En esta sección se describen los equipos utilizados en la preparación de las muestras y

la determinación experimental de las propiedades físicas (densidad, velocidad del sonido e

índice de refracción) de los compuestos puros y de las mezclas binarias y ternarias utilizadas

en la determinación del ELL.

                                                            1 Navia, P.; Troncoso, J.; Romani, L. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 1369.

Capítulo 2

26  

2.2.1. Medida de la densidad

La densidad de los componentes puros, y de las fases en equilibrio se ha determinado

con un densímetro de tubo vibrante Anton Paar, modelo DSA-5000 (Figura 2.2.1.1.). Este

densímetro determina la densidad de líquidos y gases por medida electrónica del período de

oscilación.

El funcionamiento de este densímetro, de

oscilación mecánica, está basado en el cambio de

frecuencia natural de vibración de un oscilador

hueco cuando se llena de un líquido o un gas. El

sistema está formado por un tubo en forma de U

que oscila mediante un dispositivo controlado

electrónicamente. Las secciones rectas del tubo

forman el llamado resorte del oscilador. La dirección de oscilación es perpendicular al plano

del tubo y el volumen de muestra está limitado por unas marcas fijas en el mismo (Figura

2.2.1.2.). La temperatura se ajusta a un valor constante y su funcionamiento isotérmico se

consigue mediante dos termostatos tipo Pt-100 incorporados al equipo. La densidad se calcula

a partir del período de oscilación de un cuerpo hueco de masa, M, y volumen, V, suspendido

de un resorte con constante k que se llena con una muestra líquida de densidad desconocida.

El período de oscilación, , del sistema es: 

21

k

M2

V

τ 2.2.1.1.

A partir de esta expresión, despejando el término de la densidad, ρ, se puede observar

la dependencia entre estas magnitudes: 

Vτ

V

M -

4

k 2

2

2.2.1.2.

Figura 2.2.1.1. Densímetro Anton Paar, modelo DSA-5000

Reactivos y Equipos

27  

termostato Peltier

celda de velocidad del sonido

celda de densidad

aislante

La densidad de la muestra, ρ, se determina por la expresión: 

A·Q2·f1 - B + f2 2.2.1.3. 

donde A y B son las constantes de calibrado; Q es el cociente entre el periodo de oscilación del

tubo en U y el periodo de oscilación del oscilador de referencia y f1 y f2 son términos de

corrección de la temperatura, la viscosidad y la no linealidad.

Como sustancias para el calibrado se ha utilizado

agua de calidad "mili Q" y aire.

Debido a la alta resolución del equipo de medida

es muy importante la limpieza del mismo. A causa de su

forma en U, se deben prevenir posibles depósitos en las

paredes del capilar, que modificarían las medidas. Para

ello, después de cada medida, se limpia el densímetro con

etanol y acetona. El secado se lleva a cabo con aire

filtrado a través de una placa de vidrio sinterizado. Este

proceso se repite tantas veces como sea necesario hasta

obtener la densidad del aire atmosférico, lo que indica con gran fiabilidad la repetitividad en

las condiciones de medida.

La datos de exactitud y precisión alcanzados con este equipo en la determinación de la

densidad son 5·10-6 gcm-3 y 1·10-6 gcm-3, respectivamente. La incertidumbre en la

medida de la densidad es 3·10-5 gcm-3

El equipo corrige automáticamente la influencia de la viscosidad en la medida de la

densidad.

Figura 2.2.1.2. Funcionamiento del densímetro

Capítulo 2

28  

2.2.2. Medida de la velocidad del sonido

La velocidad del sonido de las sustancias puras se ha determinado con el densímetro

Anton Paar, modelo DSA-5000 (Figura 2.2.1.1.). A continuación, se indica el principio de

medida en el que se basa este equipo.

La medida de la velocidad de propagación del sonido está basada en la resonancia de

una cavidad de longitud conocida llena de fluido cuando es atravesada por pulsos ultrasónicos

en la dirección del eje de la cavidad. Estos pulsos son longitudinales y, por tanto, los cambios

en el volumen que tienen lugar bajo su influencia son adiabáticos. La celda de medida de la

velocidad del sonido consiste en una cavidad, limitada por un receptor y un transmisor de

pulsos ultrasónicos, que está situada encima del tubo en forma de U, donde se realiza la

determinación experimental de la densidad.

La velocidad del sonido se calcula a partir del periodo de oscilación de la celda de

medida utilizando la siguiente expresión: 

3S

-5

f A512

L101,61

τ

Tu 2.2.2.1.

donde L es la longitud de la celda de medida de la velocidad del sonido, T es la temperatura, S

es el periodo de oscilación de la medida de la velocidad del sonido, A es la constante del

aparato para la velocidad del sonido y f3 es un término de corrección para la temperatura.

Los datos de exactitud y precisión alcanzados con este equipo en la determinación de

la velocidad del sonido son 0,2 ms-1 y 0,1 ms-1, respectivamente. La incertidumbre en la

medida de la velocidad de sonido es 0,3 ms-1.

Reactivos y Equipos

29  

2.2.3. Medida del índice de refracción

La medida del índice de refracción de todas las

muestras estudiadas se ha realizado con un refractómetro

digital automático, modelo ABBEMAT-WR Dr. Kernchen.

Esta unidad está provista de un termostato Peltier que

mide la temperatura de la muestra en un rango

comprendido entre 383,15 y 343,15 K con una precisión

de 0,03 K y una estabilidad de 0,02 K. El rango de

medida de este equipo está situado entre 1,300000 y 1,720000, su exactitud es 1·10-6, su

precisión es 1·10-6 y la incertidumbre en la medida es 1·10-5.

El refractómetro consta de una unidad de medida formada por un prisma de zafiro

sintético altamente resistente a los golpes y a la corrosión. La visualización de los datos

experimentales se realiza a través de un ordenador conectado a la unidad de medida (Figura

2.2.3.1.).

Para el calibrado del refractómetro se han utilizado, como fluidos de referencia, agua

de calidad “Mili Q” y tetracloroetileno purís suministrado por Merck. Además, al igual que

sucede con el resto de equipos, la calibración del equipo se comprueba diariamente.

2.2.4. Medida del contenido en agua

El contenido en agua de los compuestos utilizados en esta

tesis ha sido determinado con un valorador Karl Fischer 787

Titrino conectado a un agitador magnético, modelo Ti Stand 703.

Este equipo permite determinar cantidades de agua a partir de los

100 ppm. Como reactivo se ha utilizado Hydranal-Composite 5

(Figura 2.2.4.1.).

Figura 2.2.3.1. Refractómetro ABBEMAT-WR

Figura 2.2.4.1. Karl Fischer 787

Capítulo 2

30  

2.2.5. Preparación de las muestras

La preparación de todas las muestras utilizadas en la parte

experimental de esta tesis se ha llevado a cabo por pesada. La

balanza utilizada ha sido una Mettler-Toledo, modelo AX-205

Delta Range con una precisión de 1·10-5 g (Figura 2.2.5.1.). La

incertidumbre en la medida de la masa es 3·10-4 g.

 

Figura 2.2.5.1. Balanza Mettler AX-205 Delta-Range

 

 

 

 

 

 

Capítulo 3 EQUILIBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO

 

 

 

 

Equilibrio líquido-líquido

33  

3. EQUILIBRIO LÍQUIDO-LÍQUIDO

El objetivo de esta tesis es el estudio de la aplicación de los líquidos iónicos (LI) como

disolventes en la extracción líquido-líquido de hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos

alifáticos, tanto lineales como cíclicos. Para ello se ha determinado experimentalmente el

equilibrio líquido-líquido (ELL) de 71 sistemas ternarios hidrocarburo alifático + hidrocarburo

aromático + líquido iónico a la temperatura de 298,15 K y presión atmosférica. Con el fin de

estudiar la influencia de la temperatura en el ELL, cuatro de estos sistemas se han estudiado

también a la temperatura de 283,15 K. En la Tabla 3.1 se presentan todos los sistemas

ternarios estudiados en este trabajo.

Con el objetivo de estudiar la influencia de la estructura de los hidrocarburos en el

ELL, las mezclas a separar contienen diferentes compuestos aromáticos: benceno, tolueno y

etilbenceno, y diferentes hidrocarburos alifáticos: alcanos (hexano, heptano, octano, nonano),

cicloalcanos (ciclohexano, ciclooctano, metilciclohexano) y ciclohexeno.

El estudio se ha comenzado utilizando el LI etilsulfato de 1-etilpiridinio, [Epy][ESO4],

en la separación de benceno de los hidrocarburos alifáticos mencionados anteriormente.

Con el objeto de analizar la influencia de la estructura del líquido iónico, tanto de la

variación del anión [MSO4]-, [NTf2]-, como de la longitud de la cadena alquílica del catión

[BMim]+, [PMim]+, se ha determinado el equilibrio líquido-líquido de los sistemas

Capítulo 3

34  

hidrocarburo aromático + hidrocarburo alifático + LI utilizando como disolventes los líquidos

iónicos: metilsulfato de 1-butil-3-metilimidazolio, [BMim][MSO4],

bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-butil-3-metilmidazolio, [BMim][NTf2],  y

bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-metil-3-propilimidazolio, [PMim][NTf2].

Para evaluar la capacidad de los LI como disolventes en la extracción líquido-líquido,

se han determinado, la selectividad, S, y el coeficiente de distribución, a partir de las fases

conjugadas en el equilibrio. Estos parámetros permiten comparar la capacidad de extracción

de los diferentes LI con la de los disolventes orgánicos convencionales.

La fiabilidad de los datos experimentales obtenidos en la determinación del ELL ha sido

confirmada mediante las ecuaciones de Othmer-Tobias1 y Hand.2 Todos los sistemas ternarios

estudiados han sido correlacionados con el modelo termodinámico Non-Random Two-Liquid

(NRTL)3, y los sistemas ternarios con los LI [BMim][MSO4] y [BMim][NTf2] también han sido

correlacionados con el modelo termodinamico UNIversal QUAsi-Chemical (UNIQUAC)4. Los

sistemas que contienen los LI [Epy][ESO4] y [PMim][NTf2] no se han correlacionado con el

modelo UNIQUAC, ya que los parámetros estructurales ri y qi de estos LI no están disponibles

en la bibliografía.

                                                            1 Othmer, D. F.; Tobias, P. E. Ind. Eng. Chem. 1942, 34, 693-696. 2 Hand, D. B. J. Phys. Chem. 1930, 1961-2000. 3 Renon, H.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1968, 14, 135-144 4 Abrams, D. S.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1975, 21, 116-128.

Equilibrio líquido-líquido

35  

Tabla 3.1. Sistemas ternarios estudiados

Benceno Tolueno Etilbenceno

[Ep

y][E

SO4]

Hexano ■ Heptano ■ Octano ■ Nonano ■ Ciclohexano ■ Ciclooctano ■ Metilciclohexano ■ Ciclohexeno ■

[BM

im][

MS

O4]

Hexano ■ ■ ■ Heptano ■ ■ Octano ■ ■ Nonano ■ ■ Ciclohexano ■ ■ ■ Ciclooctano ■ ■ ■ Metilciclohexano ■ ■ ■ Ciclohexeno ■ ■ ■

[BM

im][

NT

f 2]

Hexano ■ ■ ■ Heptano ■ ■ ■ Octano ■ ■ ■ Nonano ■ ■ ■ Ciclohexano ■ ■ ■ Ciclooctano ■ ■ ■ Metilciclohexano ■ ■ ■

[PM

im][

NT

f 2]

Hexano ■ ■ ■ Heptano ■ ■ ■ Octano ■ ■ ■ Nonano ■ ■ ■ Ciclohexano ■ ■ ■ Ciclooctano ■ ■ ■ Metilciclohexano ■ ■ ■

■ Sistemas estudiados a las T de 283,15 y 298,15 K

3.1. Estudio teórico

3.1.1. Condición de equilibrio

Uno de los objetivos de la termodinámica es el desarrollo de expresiones que

establezcan las condiciones del equilibrio de un sistema. De manera rigurosa, el equilibrio se

puede establecer en función de propiedades termodinámicas extensivas como la energía

interna, la entalpía, la energía de Helmholtz y la energía de Gibbs. La condición necesaria y

Capítulo 3

36  

suficiente para que un sistema cerrado, multicomponente y heterogéneo se encuentre en

equilibrio es que, a presión y temperatura constantes, la energía de Gibbs total sea mínima.

Según esto, cualquier variación infinitesimal de la composición, que tenga lugar en el

equilibrio a presión y temperatura constantes, no origina cambios estables en la energía de

Gibbs total del sistema:

0 p,TdG 3.1.1.1.

Normalmente, resulta más práctico expresar el equilibrio utilizando magnitudes

intensivas como la presión, la temperatura y los potenciales químicos. Así, teniendo en cuenta

que para un sistema de N componentes la energía interna es también función del número de

moles de los distintos componentes presentes y que la energía de Gibbs está relacionada con la

energía interna, partiendo de la Ecuación 3.1.1.1 podemos obtener un criterio general para el

equilibrio entre fases, a presión y temperatura constantes, que se puede formular del modo

siguiente:

mi

IIi

Ii ... (i = 1, 2, ..., N) 3.1.1.2.

donde Ii , II

i , …, mi son los potenciales químicos del componente i en las fases I, II, ..., m y

N es el número de componentes de la mezcla.

Es decir, para un sistema de m fases que se encuentran a la misma T y p, la condición

de equilibrio se satisface cuando el potencial químico de cada especie es el mismo en todas las

fases. La Ecuación 3.1.1.2 no se suele aplicar de forma directa y, habitualmente, el potencial

químico se expresa en términos de alguna función termodinámica relacionada con las

magnitudes medibles experimentalmente, como puede ser la fugacidad;

La fugacidad del componente i en una fase m, mif , está directamente relacionada con

su potencial químico mediante la ecuación:

C lnR mi

mmi fT 3.1.1.3.

siendo R la constante universal de los gases; T la temperatura absoluta y C el parámetro

dependiente de la temperatura y de la naturaleza del componente.

Equilibrio líquido-líquido

37  

A partir de las Ecuaciones 3.1.1.2 y 3.1.1.3, y admitiendo el equilibrio térmico, se

deduce una nueva formulación del criterio de equilibrio en función de las fugacidades.

mi

IIi

Ii ... fff (i = 1, 2, ..., N) 3.1.1.4.

Este último criterio para el equilibrio de fases requiere que, para que un sistema de m

fases a la misma T y p se encuentre en equilibrio, la fugacidad de cada componente debe ser la

misma en todas las fases. Por lo tanto, el estado de equilibrio para un sistema formado por dos

fases líquidas, I y II, se puede expresar como:

IIi

Ii ff (i = 1, 2, ..., N) 3.1.1.5.

donde Iif y II

if son los coeficientes de fugacidad del componente i en las fases líquidas I y II;

respectivamente, y N el número de componentes de la mezcla. Para los sistemas reales, la

fugacidad para las fases líquidas se define en función del coeficiente de actividad de cada

componente como:

oi

Ii

Ii

Ii fxf 3.1.1.6.

donde Iif es el coeficiente de fugacidad del componente i en la fase líquida I; I

i es el

coeficiente de actividad del componente i en la fase líquida I, Iix es la fracción molar del

componente i en la fase líquida I; y oif es la fugacidad de referencia del componente i. En

consecuencia, para los sistemas reales de dos fases líquidas, el criterio de equilibrio vendrá

dado por la ecuación:

IIi

IIi

Ii

Ii xx 3.1.1.7.

donde Ii y II

i son los coeficientes de actividad del componente i en las fases líquidas I y II;

respectivamente, y Iix y II

ix representan a la fracción molar del componente i en las fases

líquidas I y II, respectivamente.

El coeficiente de actividad informa de la desviación con respecto a la idealidad que

presenta una mezcla líquida real y se relaciona directamente con la energía libre de Gibbs de

exceso mediante la ecuación:

N

1ii

E lnnRΔ iTG 3.1.1.8.

Capítulo 3

38  

Si expresamos la energía libre de Gibbs de exceso como función de la temperatura y la

composición, obtenemos la siguiente expresión:

i)j(jn,,i

E

nlnR

pT

i

GT 3.1.1.9.

El problema se centra en encontrar ecuaciones que representen los coeficientes de

actividad como función de la composición y de la temperatura. Para resolver esta disyuntiva

han surgido, en los últimos años, diferentes modelos termodinámicos teóricos o semiempíricos

que permiten calcular los coeficientes de actividad de mezclas líquidas.

3.1.2. Modelos termodinámicos

Los modelos de correlación de datos experimentales son de gran utilidad en el campo

de la Ingeniería Química, ya que permiten describir el comportamiento de los sistemas y

simular los procesos a partir de un número de datos relativamente pequeño.

Los modelos con base termodinámica se consideran el grupo más importante para la

correlación de datos de ELL. Estos modelos pueden ser ecuaciones de estado o bien modelos

basados en los coeficientes de actividad y pueden emplearse tanto para interpolar como para

extrapolar nuevos datos de equilibrio. Dentro de este grupo, inicialmente se desarrollaron

modelos que sólo consideraban las interacciones entre moléculas (término entálpico de la

ecuación de Gibbs) y suponían una distribución aleatoria perfecta (SE = 0). Estos modelos

expresaban la energía libre de Gibbs como función exclusivamente de la composición y de los

parámetros de ajuste. Las ecuaciones basadas en estas suposiciones son, entre otras, las de Van

Laar1 o Redlich y Kister.2

                                                            1 Van Laar, J. J. Z. Phys. Chem. 1910, 72, 723-751. 2 Redlich, O.; Kister, A. T. Ind. Eng. Chem. 1948, 40, 345-348. 

Equilibrio líquido-líquido

39  

La ecuación de Wilson1 es la primera de una serie de ecuaciones semiempíricas,

basadas en el concepto de composición local, que tiene en cuenta los efectos de las diferencias

de tamaño y fuerzas de atracción de las distintas moléculas y supone que la concentración de

moléculas de tipo A alrededor de las moléculas de tipo B no es la misma que viceversa, con lo

que la composición total de la mezcla no será totalmente homogénea, tal y como sugiere el

concepto clásico de composición global. Se trata de una ecuación muy sencilla, con sólo dos

parámetros, y que ha recibido gran aceptación debido a su capacidad de correlacionar

sistemas miscibles no ideales. En una actualización posterior, Wilson agrega un tercer

parámetro a su ecuación para poder aplicarla a sistemas en los que la fase líquida está

compuesta por dos líquidos inmiscibles, pero la ecuación que resulta no da buenos resultados

en sistemas multicomponentes, lo que impulsó la investigación y profundización de nuevas

herramientas capaces de correlacionar este tipo de sistemas. En este sentido surgen, entre

otras, las ecuaciones NRTL2 y UNIQUAC3 que, manteniendo la simplicidad de la ecuación de

Wilson, permiten trabajar con mezclas multicomponentes formadas por líquidos inmiscibles y

al mismo tiempo proveer de una base teórica más sólida a los cálculos para sistemas

multicomponentes. Todos estos modelos precisan de un procedimiento de optimización en la

determinación de los parámetros que correlacionan el conjunto de datos experimentales.

A continuación, se presentan las bases y las ecuaciones de los modelos NRTL y

UNIQUAC usados en este trabajo para la correlación de los datos experimentales del ELL.

Ecuación NRTL (Non Random Two Liquids)

A partir del modelo de dos fluidos de Scott4 y basándose en el modelo de Wilson de

composición local, Renon y Prausnitz2 postularon el modelo NRTL, que acepta la no-

aleatoriedad de la distribución de las moléculas de una solución, es decir, que la situación de

                                                            1 Wilson, G. M. Amer. Chem. Soc. 1964, 86, 127-130. 2 Renon, H.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1968, 14, 135-144. 3 Abrams, D. S.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1975, 21, 116-128. 4 Scott, R. L. J. Chem. Phys. 1956, 25, 193-205.

Capítulo 3

40  

aquéllas está “semiarreglada”. A nivel macroscópico, las propiedades críticas efectivas se

calculan de la misma forma. La principal diferencia entre la ecuación de Wilson y la de NRTL

reside en que la primera se basa en una fracción de volumen para expresar la concentración

local, mientras la ecuación de NRTL se basa en la fracción molar de la especie considerada. El

modelo de NRTL introduce un nuevo parámetro ij, llamado de no-aleatoriedad, que

representa la tendencia de las moléculas de los componentes i y j a no mezclarse de forma

aleatoria (para el caso en que ij = 0 la mezcla se considera totalmente aleatoria). En la

aplicación de este modelo, los autores sugieren valores de que oscilan entre 0,2 y 0,47 en

función del tipo de compuestos presentes en la mezcla; sin embargo, en esta memoria es

considerado como un parámetro de ajuste más, sin significado físico, y para su obtención se

realizan pruebas variando su valor entre 0,05 y 0,3 hasta obtener el mejor ajuste. Para la

mayoría de los sistemas estudiados en esta tesis y otros encontrados en la bibliografía, los

mejores ajustes se obtienen con valores de menores a los indicados anteriormente.1,2,3,4

Las expresiones correspondientes a los coeficientes de actividad con el modelo NRTL

para un sistema con N componentes son:

N

1jN

1kkkj

N

1kkjkjk

ijN

1kkkj

ijj

N

1kkki

N

1jjjiji

ilnxG

Gτx

xG

Gx

xG

xGτ

γ 3.1.2.1.

donde:

jijiji exp G ji = ij 3.1.2.2.

T

g

R

jiji 3.1.2.3.

y donde ijjiji ggg es el parámetro de interacción energética, obtenido por ajuste de los

datos experimentales.

                                                            1 Meindersma, G. W.; Podt, A.; Hann, A. B. J. Chem. Eng. Data 2006, 51, 1814-1819. 2 Domanska, U.; Pobudkowska, A.; Zolek-Tryznowska, Z. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 2345-2349. 3 García, J.; Fernández, A.; Torrecilla, J. S.; Olier, M.; Rodríguez, F. J. Chem. Eng. Data 2010, 55, 258-261. 4 Wang, R.; Wang, J.; Meng, H.; Li, C.; Wang, Z. J. Chem. Eng. Data 2008, 53, 1159-1162.

Equilibrio líquido-líquido

41  

Ecuación UNIQUAC (Universal QUAsiChemical)

La ecuación de UNIQUAC surge como un intento de hallar un modelo que,

combinando las ventajas de NRTL con la simplicidad de la ecuación de Wilson, presente una

base teórica más sólida en lo referente al cálculo en sistemas multicomponentes. Este modelo

fue formulado originalmente por Abrams y Prausnitz1 e introduce el concepto de composición

local dentro del modelo de red en su aproximación cuasiquímica. El modelo permite

representar moléculas que difieren apreciablemente en tamaño y forma, a la vez que tiene en

cuenta los efectos de las diferencias de polaridad. Se mantiene el concepto de composición

local empleado en los modelos de Wilson y NRTL, pero usa la fracción local de área, i, como

variable primaria de la concentración, en vez de usar la fracción local de volumen o una

fracción local molar. Esta ecuación permite obtener una expresión semiteórica para la energía

de Gibbs molar de exceso mediante una generalización de la teoría de Guggenheim2 para

mezclas que contienen moléculas de diferente tamaño y forma.

En una mezcla líquida de N componentes, la ecuación de correlación del modelo

UNIQUAC, para el cálculo del coeficiente de actividad del componente i en la mezcla, está

formada por una parte combinatorial y otra residual, y viene dada por la expresión:

resicombii lnlnln 3.1.2.4.

La parte combinatorial, combiln , describe las interacciones entre moléculas del

mismo tipo, pero de diferentes tamaños y formas, y depende de las propiedades de los

componente puros. Este término se expresa como:

N

1jjj

i

ii

i

ii

i

icombi - ln

2

z ln ln lx

xlq

x

3.1.2.5.

donde el término li se define como una función de la superficie externa de la molécula y los

segmentos de enlace:

                                                            1 Abrams, D. S.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1975, 21, 116-128. 2 Guggenheim, E. A. Mixtures. Clanderon Press, Oxford. 1952.

Capítulo 3

42  

)1()(2

ziiii rqrl 3.1.2.6.

en donde el índice de coordinación, z, es igual a 10.

La parte correspondiente al término residual, resiln , se refiere a las interacciones

de la molécula i con el resto de las moléculas de distinta naturaleza química presentes en la

mezcla y, por lo tanto, depende de las propiedades de mezcla. El término residual se define

como:

- ln - 1 lnN

1jk

kjk

ijj

jjijiresi

q 3.1.2.7.

Las expresiones para el parámetro de energía, ij, la fracción de volumen, i, y la

fracción de área, i, vienen dadas por las siguientes expresiones:

RT

u

RT

uu ijiijiji expexp 3.1.2.8.

jjj

iii

xq

xq

jjj

iii

xr

xr 3.1.2.9.

donde uij y uji son los parámetros energéticos de ajuste, y ri y qi son los parámetros

estructurales de volumen y área moleculares de Van der Waals, respectivamente.

La ecuación de UNIQUAC presenta la ventaja de su flexibilidad, ya que puede ser

aplicable a mezclas con componentes de tamaños moleculares muy diferentes; sin embargo,

presenta el inconveniente de que los parámetros estructurales ri y qi no siempre son conocidos.

Equilibrio líquido-líquido

43  

3.1.3. Correlación del ELL con líquidos iónicos

En la actualidad, son numerosos los autores que utilizan los modelos NRTL1 y

UNIQUAC2 para correlacionar los datos de ELLde sistemas que contienen LI. Aunque en un

principio estos modelos han sido desarrollados para su aplicación en sistemas de mezclas que

contienen no electrolitos, Aznar,3 en el año 2007, aplicó el modelo original de NRTL en la

correlación de 24 sistemas ternarios de diferentes mezclas de compuestos orgánicos con LI

Santiago y col.4, en el año 2009, aplicaron el modelo UNIQUAC a 50 sistemas ternarios con 20

líquidos iónicos diferentes, obteniéndose resultados muy satisfactorios en ambos casos.

En este trabajo todos los sistemas estudiados han sido correlacionados con el modelo

NRTL; sin embargo, sólo los sistemas ternarios con los LI [BMim][MSO4] y [BMim][NTf2] han

sido correlacionados con el modelo UNIQUAC ya que, como se ha mencionado anteriormente,

para el tratamiento de datos con el modelo termodinámico UNIQUAC es necesario conocer los

parámetros estructurales ri y qi de cada componente y para los LI [Epy][ESO4] y [PMim][NTf2]

dichos parámetros no están disponibles en la bibliografía. Normalmente, los parámetros

estructurales del modelo UNIQUAC para los LI son calculados usando el método propuesto por

Bondi;5. en este trabajo se han utilizado para [BMim][NTf2] los parámetros calculados por Kato

y Gmehling6 usando este método. Los ri y qi para el LI [BMim][MSO4] han sido calculados por

Santiago y col.,7 quienes optimizan las estructuras de los compuestos con la teoría de la

densidad funcional (DFT) y estiman el área molecular y la superficie de LI a través del modelo

de proceso continuo polarizable, usando el algoritmo (GEPOL). En la Tabla 3.1.3.1. se

presentan los parámetros estructurales para cada componente.

                                                            1 Renon, H.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1968, 14, 135-144. 2 Abrams, D. S.; Prausnitz, J. M. AIChE J. 1975, 21, 116-128. 3 Aznar, M. Braz. J. Chem. Eng. 2007, 24, 143-149. 4 Santiago, R. S.; Santos, G. R.; Aznar, M. Fluid Phase Equilibr. 2009, 278, 54-61. 5 Bondi, A. Physical Properties of Molecular Crystals, Liquids and Glasses: Wiley: New York, 1968. 6 Kato, R; Gmehling, J. Fluid Phase Equilibr. 2005, 231, 38-43. 7 Santiago, R. S.; Santos, G. R.; Aznar, M. Fluid Phase Equilibr. 2010, 293, 66-72.

Capítulo 3

44  

Todos los sistemas estudiados, independientemente del modelo utilizado, han sido

correlacionados utilizando el simulador de procesos Hyprotech Distil 5.0. Los parámetros de

ajuste en la correlación de los sistemas ternarios se consideran independientes de la

temperatura y se definen de acuerdo a la Ecuación 3.1.2.3., para el modelo NRTL, y la

Ecuación 3.1.2.8. para el modelo UNIQUAC.

En el proceso de minimización de los parámetros de ajuste se utilizó como función

objetivo la siguiente expresión: 

M

1i

2calc II,2i

II2i

2calc II,1i

II1i

M

1i

2calc I,2i

I2i

2calc I,1i

I1i

F.O.

xxxx

xxxx

3.1.3.1.

donde I1ix , I

2ix , II1ix , II

2ix y calc I,1ix , calc I,

2ix , calc II,1ix , calc II,

2ix son las fracciones molares

experimentales y calculadas, respectivamente. Las desviaciones en la correlación del ELL han

sido calculadas a partir de la desviación cuadrática media de la composición, x, y el error

medio del coeficiente de distribución, ∆, de acuerdo con las siguientes ecuaciones:

MN2

100

M

i

21N

j

calcII,ij

IIij

2calcI,ij

Iij

xxxx

x 3.1.3.2.

2

k

calckk

M

kM

1100

3.1.3.3.

donde I y II representan las fases en equilibrio, M es el número de rectas de reparto y N el

número de componentes.

Equilibrio líquido-líquido

45  

Tabla 3.1.3.1. Parámetros estructurales de volumen, ri, y área, qi, moleculares de Van der Waals

componentes ri qi

Hexano 4,500 3,856

Heptano 5,174 4,396

Octano 5,845 4,936

Nonano 6,523 5,476

Ciclohexano 4,046 3,240

Ciclooctano 5,395 4,320

Metilciclohexano 4,720 3,776

Ciclohexeno 3,282 2,736

Benceno 3,188 2,400

Tolueno 3,923 2,968

Etilbenceno 4,597 3,508 [BMim][MSO4]

a 8,921 7,090 [BMim][NTf2]

b 11,20 10,20 a Estimado usando PCM con Gepol. b Estimación de Bondi

3.2. Procedimiento experimental

En esta memoria se ha determinado experimentalmente el equilibrio líquido-líquido

de 71 sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático (2) + LI (3) a la

temperatura de 298,15 K y presión atmosférica con el objetivo de estudiar la influencia de la

estructura de los diferentes compuestos que forman la mezcla en el ELL. Además, con la

finalidad de analizar la influencia de la temperatura en el ELL se han estudiado los sistemas

ternarios hexano, heptano, octano y nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a la

temperatura de 283,15 K y presión atmosférica.

La pureza de los productos utilizados es un factor muy importante a tener en cuenta

en la determinación del ELL, por lo que, los hidrocarburos alifáticos y aromáticos han sido

desgasificados antes de su uso y los LI han sido sometidos a un proceso de secado a alto vacío

(p = 2·10-1 Pa) a una temperatura de 323.15 K para reducir el contenido en agua y en

compuestos volátiles. Se han utilizado los siguientes LI: etilsulfato de 1-etilpiridinio,

Capítulo 3

46  

[Epy][ESO4] y metilsulfato de 1-butil-3-metilimidazolio, [BMim][MSO4] con el objetivo de

determinar el efecto del carácter aromático del catión, bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-

butil-3-metilmidazolio, [BMim][NTf2], para estudiar la influencia del anión y 1-metil-3-

propilmidazolio, [PMim][NTf2], para analizar la influencia de la longitud de la cadena

alquílica del catión del LI.

Como paso previo a la determinación del ELL se realiza un estudio de la solubilidad de

cada uno de los componentes de la mezcla en los LI. Para determinar dichas solubilidades se

sigue un procedimiento similar al descrito por Maduro y Aznar,1 basado en el método del

punto de niebla, en las mismas condiciones de presión y temperatura a las que se llevará a

cabo el ELL. Para ello, se introducen 3 ml de LI en un vial, se pesa el vial y se sumerge en un

baño termostático. Una vez alcanzada la temperatura deseada, se añade el hidrocarburo

correspondiente hasta que se observa la aparición de una pequeña turbidez. A continuación,

se pesa el vial, se determina la composición final de la mezcla y se mide su densidad.

En todos los sistemas estudiados se observa que tanto los hidrocarburos aromáticos

como los hidrocarburos alifáticos son parcialmente miscibles en los LI, siendo los

hidrocarburos aromáticos más miscibles. Por otra parte, los hidrocarburos alifáticos y

hidrocarburos aromáticos estudiados son completamente miscibles en todo el rango de

composiciones. Si se determina la miscibilidad de los LI en la mezcla binaria hidrocarburo

alifático + hidrocarburo aromático se observa que una sola gota de LI da lugar a la formación

de dos fases. Según esto, y de acuerdo con la clasificación de Sørensen,2 todos los sistemas

estudiados en este trabajo son de tipo II, presentando dos pares de líquidos parcialmente

inmiscibles y un tercer par totalmente miscible.

Una vez determinadas las miscibilidades de los hidrocarburos en el LI procedemos, al

estudio del ELL de los sistemas ternarios, que consta de dos partes diferenciadas: una primera

                                                            1 Maduro, R.M; Aznar, M. Fluid Phase Equilib. 2008, 265, 129-138. 2 Sørensen, J. M.; Magnussen, T.; Rasmussen, P.; Fredenslund, A. Fluid Phase Equilibr. 1979, 2, 297-309.

Equilibrio líquido-líquido

47  

donde se determina la curva de solubilidad y una segunda donde se determinan las rectas de

reparto.

3.2.1. Determinación de la curva de solubilidad

La curva de solubilidad ha sido determinada siguiendo el procedimiento basado en el

método del punto de niebla, anteriormente descrito para calcular las solubilidades de los

hidrocarburos en el LI. Los puntos (A y B) de la Figura 3.2.1.1. representan los extremos de la

curva de solubilidad y para poder completar dicha curva a lo largo del trazado AB, se han

preparado diferentes mezclas binarias hidrocarburo aromático + LI en la zona miscible

comprendida entre el LI puro y el punto A. Estas muestras se han preparado por pesada,

utilizando para ello una balanza Mettler Toledo, modelo AX-205 Delta Range, descrita en el

capítulo anterior Figura 2.2.5.1. y han sido manipuladas en atmósfera inerte ya que los LI son

muy higroscópicos.

Una vez preparadas las muestras, se sumergen en un baño termostático Polyscience,

modelo 9002, con una incertidumbre de la temperatura de ± 0,01 K, hasta que alcanzan la

temperatura deseada y se les añade, gota a gota, el hidrocarburo alifático correspondiente

hasta que se observa una ligera turbidez; esto nos indica que nos encontramos en la frontera

entre la zona miscible e inmiscible. Posteriormente, se pesan las muestras y se mide su

densidad, para lo cual se emplea el densímetro Anton Paar, modelo DSA-5000 (Figura 2.2.1.1.)

descrito en el capítulo 2.

Como se conocen las cantidades añadidas de cada componente, la composición de la

mezcla es conocida y por tanto, a partir de los valores de densidad y composición, se obtiene

una expresión polinómica de la densidad en función de la composición de dos componentes.

Si tenemos en cuenta que cada punto de la curva de solubilidad muestra un valor

diferente de densidad, una sola propiedad es suficiente para determinar la composición de la

Capítulo 3

48  

fase rica en LI. Para estimar el error cometido con la técnica empleada, se han preparado por

pesada varios puntos de composición conocida (puntos de validación) y se ha determinado su

densidad. Con el valor de la densidad, y usando la expresión polinómica en función de la

composición obtenida anteriormente, se calcula la composición de estos puntos. Si

comparamos las composiciones reales y las calculadas se obtiene que el máximo error

cometido es ± 0,007 en fracción molar. Los datos de composición y densidad de los puntos de

validación se presentan en el Anexo A.2.

3.2.2 Determinación de las rectas de reparto

Para la determinación de las rectas de reparto, se introducen un agitador y una mezcla

inmiscible del sistema ternario objeto de estudio en un vial de vidrio de 15 ml. La preparación

de las muestras se lleva a cabo por pesada, en una atmósfera inerte y se tiene en cuenta la

Figura 3.2.1.1. Puntos de solubilidad A y B y curva de solubilidad

Equilibrio líquido-líquido

49  

composición del hidrocarburo aromático y del hidrocarburo alifático, de manera que las

líneas de reparto se distribuyan uniformemente a lo largo de todo el diagrama triangular.

Una vez preparada la muestra, se cierra el vial con un tapón tipo septum, y se agita

durante 6 horas a temperatura constante en un recipiente de metacrilato conectado a un baño

termostático. El control de la temperatura de las mezclas se realiza con un termómetro digital

ASL modelo F200, sumergido en el baño de metacrilato en las proximidades de las muestras.

La incertidumbre de la medida de la temperatura es ± 0,01 K. Este dispositivo experimental se

presenta en la Figura 3.2.2.1. Transcurridas 6 horas, la agitación se detiene, se introducen dos

agujas a través del septum y se dejan las muestras en reposo durante toda la noche. Una vez

alcanzado el equilibrio, se retira con una jeringa una muestra de cada fase, se mide la

densidad y se determina su composición utilizando las ecuaciones polinómicas

correspondientes obtenidas previamente para la fase rica en LI. En cuanto a la composición de

la fase rica en hidrocarburo alifático, es importante comentar que los LI son inmiscibles en los

hidrocarburos puros estudiados y también en todo el rango de composiciones de la mezcla

binaria hidrocarburo alifático + hidrocarburo aromático, y por tanto se asume la ausencia de

LI en esta fase. Este hecho se confirma mediante análisis por 1H-RMN. Debido a esto, la

composición de esta fase se obtiene a partir de la expresión polinómica que relaciona la

densidad con la composición de los sistemas binarios hidrocarburo alifático + hidrocarburo

aromático.

Estos sistemas binarios han sido publicados previamente,1,2,3, excepto los sistemas

binarios ciclohexeno (1) + tolueno (2) y (ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) cuyos datos se

presentan en el Anexo A.4.

                                                            1 González, B.;González, E. J.;Domínguez, I.;Domínguez, A. Phys. Chem. Liq. 2010, 514-533. 2 González, B.; Domínguez, I.;González, E. J.;Domínguez, A. J. Chem. Eng.Data 2010, 55, 1003-1011. 3 Calvar, N.; Domínguez, I.;Gómez, E.; Domínguez, A. Chem. Eng. J. 2011, 175,213-221.

Capítulo 3

50  

Figura 3.2.2.1 Dispositivo para la determinación experimental del ELL

3.3. Datos experimentales

En este apartado se muestran los datos experimentales del equilibrio líquido-líquido

de los 71 sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático (2) + LI (3) a

la temperatura de 298.15 K y presión atmosférica. Además, con el fin de estudiar la influencia

de la temperatura en este tipo de sistemas ternarios, se presentan los cuatro sistemas alcano (1)

+ benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a la temperatura de 283,15 K y presión atmosférica.

A partir de las composiciones en el equilibrio se determina la selectividad, S, y el

coeficiente de distribución, Estos parámetros, además de permitir evaluar la capacidad de

los líquidos iónicos como disolventes, también permiten comparar su capacidad con la de los

disolventes orgánicos convencionales. Estos parámetros se calculan a partir de las siguientes

expresiones:

I2

II2

x

x 3.3.1.

II1

I2

I1

II2

xx

xxS

3.3.2.

donde  y son la fracción molar del hidrocarburo alifático e hidrocarburo aromático en la

fase rica en hidrocarburo alifático, respectivamente, y   y   son la fracción molar del

hidrocarburo alifático e hidrocarburo aromático, en la fase rica en LI respectivamente.

Equilibrio líquido-líquido

51  

La fiabilidad de los datos experimentales ha sido comprobada a través de la linealidad

de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand: 

II3

II3

I1

I1 1

ln -1

ln w

wba

w

w

3.3.3.

II3

II2

I1

I2 ln ln

w

wdc

w

w 3.3.4.

donde a , b, c y d son los parámetros de ajuste y Iiw y II

iw son la fracciones másicas del

componente i en las fases I y II, respectivamente. Los subíndices 1, 2 y 3 representan el

hidrocarburo alifático, hidrocarburo aromático y el líquido iónico, respectivamente. Los

parámetros de ajuste y el factor de correlación, R2, obtenidos a partir de las ecuaciones de

Othmer-Tobias y Hand se presentan en el Anexo A.3. Como se puede observar, el factor de

correlación de estas ecuaciones es próximo a 1, indicando una buena calidad de los datos

experimentales.

Todos los sistemas estudiados en este trabajo se correlacionan con el modelo

termodinámico NRTL, y los sistemas con los LI [BMim][MSO4] y [BMim][NTf2] también se

correlacionan con el modelo termodinámico UNIQUAC.

Los datos experimentales de los 75 sistemas ternarios estudiados se muestran en las

siguientes tablas y figuras, ordenadas según la Tabla 3.3.Y.X.

En las Tablas 3.3.Y.X. para Y = 1 se muestran la composición en fracción molar y la

densidad para cada punto de la curva de solubilidad de los sistemas estudiados en esta

memoria.

En las Tablas 3.3.Y.X. para Y = 2se muestran las composiciones, en fracción molar, de

las fases conjugadas en el equilibrio calculados experimentalmente y los valores de S y

obtenidos a partir de dichas composiciones.

Capítulo 3

52  

En las Tablas 3.3.Y.X. para Y = 3 se muestran los parámetros binarios de interacción

del sistema ternario, Δgij, parámetro, α, y desviaciones de la composición, σx, y el coeficiente

de distribución, Δ, para la ecuación NRTL.

En las Tablas 3.3.Y.X. para Y = 4 se muestran los parámetros de correlación del sistema

ternario, Δuij, y desviaciones de la composición, σx, y el coeficiente de distribución (Δ) para

la ecuación UNIQUAC.

En las Figuras 3.3.Y.X. para Y = 1 se representa la variación de la selectividad y el

coeficiente de distribución respecto a la composición del hidrocarburo aromático en la fase

rica en hidrocarburo alifático.

En las Figuras 3.3.Y.X. para Y = 2 se representa las rectas de reparto de los sistemas

ternarios estudiados obtenidas a partir de los datos experimentales del ELL y las obtenidas a

partir del modelo termodinámico NRTL.

Tanto para las tablas como para las figuras el valor las X representa el orden en el que

se sitúa cada sistema:

Equilibrio líquido-líquido

53  

Tabla 3.3.Y.X. Orden de los sistemas ternarios estudiados

Benceno Tolueno Etilbenceno 283,15 K 298,15 K

[Ep

y][E

SO

4]

Hexano 1 2 Heptano 3 4 Octano 5 6 Nonano 7 8 Ciclohexano 9 Ciclooctano 10 Metilciclohexano 11 Ciclohexeno 12

Benceno Tolueno Etilbenceno

[BM

im][

MS

O4]

Hexano 13 21 29 Heptano 14 22 Octano 15 23 Nonano 16 24 Ciclohexano 17 25 30 Ciclooctano 19 26 31 Metilciclohexano 18 27 32 Ciclohexeno 20 28 33

[BM

im][

NT

f 2]

Hexano 34 41 48 Heptano 35 42 49 Octano 36 43 50 Nonano 37 44 51 Ciclohexano 38 45 52 Ciclooctano 39 46 53 Metilciclohexano 40 47 54

[PM

im][

NT

f 2]

Hexano 55 62 69 Heptano 56 63 70 Octano 57 64 71 Nonano 58 65 72 Ciclohexano 59 66 73 Ciclooctano 60 67 74 Metilciclohexano 61 68 75

Capítulo 3

54  

Tabla 3.3.1.1. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,007 0,000 1,25982 0,006 0,050 1,25286 0,006 0,099 1,24460 0,004 0,204 1,22558 0,002 0,252 1,21675 0,000 0,335 1,19857

                                 Tabla 3.3.2.1. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

S

0,889 0,111 0,006 0,061 0,55 81,42 0,816 0,184 0,006 0,094 0,51 69,48 0,748 0,252 0,005 0,122 0,48 72,43 0,686 0,314 0,005 0,147 0,47 64,23 0,618 0,382 0,005 0,173 0,45 55,98 0,546 0,454 0,005 0,198 0,44 47,62 0,470 0,530 0,004 0,220 0,42 48,77 0,404 0,596 0,004 0,240 0,40 40,67 0,332 0,668 0,004 0,263 0,39 32,68

a) b)

Figura 3.3.1.1. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K  

   

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

I2x

Equilibrio líquido-líquido

55  

            Figura 3.3.2.1. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.1. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij*  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,8810 4,7990 0,10 0,053 0,790 1-3 17,229 3,7720 2-3 91,005 0,4510

 

   

                                                            * Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

56  

Tabla 3.3.1.2. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,008 0,000 1,24978 0,007 0,050 1,24250 0,006 0,100 1,23489 0,005 0,202 1,21562 0,003 0,248 1,20663 0,002 0,300 1,19568 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.2. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,888 0,112 0,007 0,055 0,49 62,30 0,826 0,174 0,007 0,084 0,48 56,97 0,751 0,249 0,007 0,150 0,46 49,55 0,680 0,320 0,006 0,142 0,44 50,29 0,623 0,377 0,006 0,165 0,44 45,44 0,544 0,456 0,006 0,194 0,43 38,57 0,473 0,527 0,006 0,221 0,42 33,06 0,409 0,591 0,005 0,239 0,40 33,08 0,250 0,750 0,004 0,289 0,39 24,88

a) b)

Figura 3.3.1.2. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K  

   

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

70

I2x

Equilibrio líquido-líquido

57  

            Figura 3.3.2.2. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.2. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,8810 4,7990 0,10 0,053 0,79 1-3 17,229 3,7720 2-3 91,005 0,4510

 

   

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

58  

Tabla 3.3.1.3. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,007 0,000 1,26051 0,006 0,051 1,25261 0,003 0,146 1,23638 0,003 0,198 1,22660 0,003 0,243 1,21777 0,001 0,295 1,20712 0,000 0,335 1,19857

                                 Tabla 3.3.2.3. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

S

0,942 0,058 0,005 0,029 0,50 94,20 0,866 0,134 0,005 0,065 0,49 84,01 0,808 0,192 0,005 0,090 0,47 75,75 0,745 0,255 0,005 0,116 0,45 67,78 0,632 0,368 0,004 0,159 0,43 68,27 0,538 0,462 0,004 0,194 0,42 56,48 0,478 0,522 0,004 0,215 0,41 49,22 0,415 0,585 0,004 0,235 0,40 41,68 0,351 0,649 0,003 0,254 0,39 45,79

a) b)

Figura 3.3.1.3. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K  

   

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

30

40

50

60

70

80

90

100

I2x

Equilibrio líquido-líquido

59  

            Figura 3.3.2.3. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.3. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -5,5921 7,0761 0,10 0,045 0,47 1-3 11,567 5,4922 2-3 64,935 -2,8873

 

   

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

EpyESO40,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

60  

Tabla 3.3.1.4. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,007 0,000 1,25063 0,007 0,048 1,24201 0,005 0,098 1,23387 0,003 0,201 1,21597 0,003 0,251 1,20696 0,001 0,354 1,18460 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.4. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,941 0,059 0,006 0,028 0,47 73,10 0,882 0,118 0,006 0,054 0,46 67,27 0,830 0,170 0,006 0,077 0,45 62,66 0,774 0,226 0,006 0,100 0,44 57,08 0,689 0,311 0,005 0,134 0,43 59,37 0,633 0,367 0,005 0,155 0,42 53,47 0,544 0,456 0,005 0,189 0,41 45,09 0,421 0,579 0,004 0,232 0,40 42,17 0,346 0,654 0,004 0,258 0,39 34,12

a) b)

Figura 3.3.1.4. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K  

   

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

20

40

60

80

100

I2x

Equilibrio líquido-líquido

61  

            Figura 3.3.2.4. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.4. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx)y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,8324 5,9842 0,10 0,069 0,84 1-3 26,204 3,5844 2-3 89,556 0,3391

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

EpyESO40,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

62  

Tabla 3.3.1.5. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,004 0,000 1,26058 0,003 0,050 1,25265 0,003 0,099 1,24478 0,002 0,145 1,23708 0,001 0,210 1,22477 0,002 0,253 1,21597 0,001 0,312 1,20334 0,000 0,335 1,19857

                                 Tabla 3.3.2.5. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

S

0,938 0,062 0,005 0,029 0,47 87,75 0,874 0,126 0,004 0,057 0,45 98,85 0,800 0,200 0,004 0,090 0,45 90,00 0,744 0,256 0,004 0,114 0,45 82,83 0,680 0,320 0,004 0,140 0,44 74,38 0,618 0,382 0,004 0,163 0,43 65,93 0,549 0,451 0,004 0,190 0,42 57,82 0,467 0,533 0,004 0,218 0,41 47,75 0,400 0,600 0,004 0,242 0,40 40,33 0,340 0,660 0,004 0,261 0,40 33,61

a) b)

Figura 3.3.1.5. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

30

40

50

60

70

80

90

100

110

I2x

Equilibrio líquido-líquido

63  

            Figura 3.3.2.5. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.5. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,6662 5,6712 0,10 0,029 0,94 1-3 24,389 4,4984 2-3 120,66 3,9991

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

64  

Tabla 3.3.1.6. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,005 0,000 1,25145 0,004 0,053 1,24263 0,003 0,094 1,23646 0,001 0,152 1,22696 0,001 0,213 1,21481 0,001 0,261 1,20523 0,001 0,300 1,19636 0,001 0,359 1,18428 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.6. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [EPy][EtSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,873 0,127 0,005 0,057 0,45 78,36 0,816 0,184 0,004 0,081 0,44 89,80 0,753 0,247 0,004 0,107 0,43 81,55 0,697 0,303 0,004 0,129 0,43 74,19 0,637 0,363 0,004 0,152 0,42 66,68 0,510 0,490 0,004 0,198 0,40 51,52 0,372 0,628 0,004 0,247 0,39 36,58 0,250 0,750 0,004 0,288 0,38 24,00

a) b)

Figura 3.3.1.6. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

20

30

40

50

60

70

80

90

100

I2x

Equilibrio líquido-líquido

65  

            Figura 3.3.2.6. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.6. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,6923 5,9481 0,10 0,096 1,27 1-3 25,636 4,7532 2-3 130,22 4,4153

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

66  

Tabla 3.3.1.7. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,004 0,000 1,26125 0,002 0,050 1,25363 0,002 0,099 1,24599 0,002 0,147 1,23711 0,002 0,210 1,22543 0,001 0,252 1,21582 0,000 0,335 1,19857

                                 Tabla 3.3.2.7. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [EPy][EtSO4] (3) a T = 283,15 K

S

0,871 0,129 0,004 0,056 0,43 94,53 0,810 0,190 0,003 0,082 0,43 116,53 0,751 0,249 0,003 0,107 0,43 107,57 0,686 0,314 0,003 0,133 0,42 96,86 0,628 0,372 0,003 0,156 0,42 87,78 0,498 0,502 0,003 0,205 0,41 67,79 0,375 0,625 0,003 0,248 0,40 49,60 0,249 0,751 0,003 0,292 0,39 32,27 0,120 0,880 0,003 0,336 0,38 15,27

a) b)

Figura 3.3.1.7. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

I2x

Equilibrio líquido-líquido

67  

            Figura 3.3.2.7 Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.7. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,8911 7,1413 0,10 0,154 1,47 1-3 24,709 5,2054 2-3 112,23 3,5420

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

68  

Tabla 3.3.1.8. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,004 0,000 1,25084 0,003 0,052 1,24342 0,001 0,099 1,23568 0,001 0,150 1,22695 0,001 0,210 1,21582 0,001 0,262 1,20552 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.8. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [EPy][EtSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,935 0,065 0,004 0,028 0,43 100,69 0,874 0,126 0,003 0,054 0,43 124,86 0,812 0,188 0,003 0,079 0,42 113,74 0,698 0,302 0,003 0,125 0,41 96,30 0,636 0,364 0,003 0,147 0,40 85,62 0,500 0,500 0,003 0,198 0,40 66,00 0,379 0,621 0,003 0,241 0,39 49,03 0,252 0,748 0,003 0,281 0,38 31,56

a) b)

Figura 3.3.1.8. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

140

I2x

Equilibrio líquido-líquido

69  

            Figura 3.3.2.8. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.8. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,4441 6,3611 0,10 0,110 1,88 1-3 25,866 5,4521 2-3 118,51 3,6650

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

70  

Tabla 3.3.1.9. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,017 0,000 1,24774 0,015 0,051 1,24001 0,015 0,099 1,23195 0,012 0,148 1,22398 0,009 0,211 1,21254 0,005 0,262 1,20328 0,003 0,313 1,19257 0,003 0,359 1,18167 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.9. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,884 0,116 0,016 0,052 0,45 24,77 0,825 0,175 0,015 0,076 0,43 23,89 0,762 0,238 0,014 0,101 0,42 23,10 0,706 0,294 0,013 0,122 0,41 22,54 0,646 0,354 0,012 0,144 0,41 21,90 0,517 0,483 0,010 0,192 0,40 20,55 0,391 0,609 0,007 0,235 0,39 21,55 0,261 0,739 0,005 0,278 0,38 19,64 0,137 0,863 0,003 0,328 0,38 17,36

a) b)

Figura 3.3.1.9. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

  I2x

Equilibrio líquido-líquido

71  

            Figura 3.3.2.9. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.9. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -5,8519 7,1543 0,08 0,089 0,71 1-3 119,41 10,389 2-3 -9,4555 25,317

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

72  

Tabla 3.3.1.10. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,009 0,000 1,24915 0,009 0,050 1,24137 0,007 0,101 1,23375 0,006 0,151 1,22519 0,004 0,207 1,21523 0,004 0,260 1,20399 0,001 0,306 1,19535 0,001 0,351 1,18473 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.10. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [EPy][EtSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,889 0,111 0,008 0,042 0,38 42,05 0,832 0,168 0,008 0,063 0,38 39,00 0,773 0,227 0,007 0,085 0,37 41,35 0,709 0,291 0,007 0,108 0,37 37,59 0,654 0,346 0,007 0,128 0,37 34,56 0,531 0,469 0,006 0,174 0,37 32,83 0,399 0,601 0,005 0,221 0,37 29,34 0,270 0,730 0,004 0,265 0,36 24,50 0,137 0,863 0,003 0,316 0,37 16,72

a) b)

Figura 3.3.1.10. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

  I2x

Equilibrio líquido-líquido

73  

            Figura 3.3.2.10. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.10. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -6,9502 9,2986 0,08 0,111 1,03 1-3 23,179 0,9210 2-3 21,517 -8,3252

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

74  

Tabla 3.3.1.11. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,013 0,000 1,24879 0,009 0,050 1,24167 0,008 0,100 1,23355 0,007 0,151 1,22441 0,005 0,207 1,21446 0,004 0,258 1,20417 0,003 0,309 1,19352 0,002 0,359 1,18227 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.11. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [EPy][EtSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,883 0,117 0,009 0,046 0,39 38,57 0,827 0,173 0,009 0,067 0,39 35,59 0,768 0,232 0,008 0,089 0,38 36,83 0,709 0,291 0,008 0,112 0,38 34,11 0,640 0,360 0,007 0,137 0,38 34,79 0,515 0,485 0,006 0,185 0,38 32,74 0,389 0,611 0,005 0,233 0,38 29,67 0,278 0,722 0,004 0,270 0,37 25,99 0,129 0,871 0,003 0,325 0,37 16,04

a) b)

Figura 3.3.1.11. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

  I2x

Equilibrio líquido-líquido

75  

           Figura 3.3.2.11. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.11. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -7,0185 9,9466 0,08 0,081 0,96 1-3 1158,7 11,658 2-3 17,316 -7,7222

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

76  

Tabla 3.3.1.12. Curva de solubilidad del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,041 0,000 1,24340 0,040 0,050 1,23555 0,038 0,094 1,22905 0,036 0,142 1,22159 0,026 0,194 1,21280 0,024 0,244 1,20429 0,013 0,294 1,19469 0,008 0,345 1,18481 0,000 0,406 1,17169

                                 Tabla 3.3.2.12. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,879 0,121 0,040 0,043 0,36 7,81 0,821 0,179 0,040 0,064 0,36 7,34 0,763 0,237 0,039 0,084 0,35 6,93 0,703 0,297 0,038 0,105 0,35 6,54 0,638 0,362 0,036 0,128 0,35 6,27 0,512 0,488 0,031 0,172 0,35 5,82 0,389 0,611 0,025 0,214 0,35 5,45 0,272 0,728 0,019 0,255 0,35 5,01 0,142 0,858 0,011 0,300 0,35 4,51

a) b)

Figura 3.3.1.12. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

  I2x

Equilibrio líquido-líquido

77  

            Figura 3.3.2.12. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.12. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -9,3078 26,284 0,08 0,125 0,82 1-3 -2,3503 20,608 2-3 10,142 -8,3682

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexeno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

78  

Tabla 3.3.1.13. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,023 0,000 1,20854 0,018 0,099 1,19523 0,019 0,145 1,18868 0,016 0,194 1,18154 0,014 0,245 1,17362 0,015 0,282 1,16616 0,013 0,344 1,15477 0,011 0,394 1,14441 0,011 0,450 1,13164 0,007 0,500 1,12067 0,000 0,554 1,10554

                                 Tabla 3.3.2.13. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,892 0,108 0,016 0,082 0,76 42,42 0,837 0,163 0,016 0,120 0,74 38,51 0,774 0,226 0,016 0,157 0,69 33,61 0,714 0,286 0,016 0,194 0,68 30,27 0,664 0,336 0,016 0,223 0,66 27,54 0,544 0,456 0,015 0,281 0,62 22,35 0,415 0,585 0,014 0,340 0,58 17,23 0,289 0,711 0,012 0,394 0,55 13,35 0,148 0,852 0,008 0,460 0,54 9,99

a) b)

Figura 3.3.1.13. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K: (●) experimental; (○) bibliografía1

                                                            1 Garcia, J.; Fernández, A.;Torrecilla, J S.; Oliet, M.; Rodríguez, F. J. Chem Eng. Data 2010, 55, 258-261.

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

I2x

Equilibrio líquido-líquido

79  

            Figura 3.3.2.13. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.13. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,0621 3,2423 0,08 0,062 0,72 1-3 83,708 4,9111 2-3 147,208 1,2000

Tabla 3.3.4.13. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución a T= 298,15 K , para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,4383 -0,720 0,289 1,96 1-3 291,43 0,270 2-3 1,6311 0.015

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

80  

Tabla 3.3.1.14. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,013 0,000 1,20904 0,011 0,053 1,20294 0,011 0,103 1,19659 0,009 0,144 1,19107 0,009 0,196 1,18284 0,011 0,255 1,17255 0,009 0,362 1,15279 0,010 0,394 1,14567 0,006 0,451 1,13395 0,000 0,554 1,10554

                                 Tabla 3.3.2.14. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,947 0,053 0,010 0,038 0,72 67,90 0,883 0,117 0,010 0,082 0,70 61,89 0,838 0,162 0,010 0,113 0,70 58,45 0,781 0,219 0,010 0,147 0,67 52,42 0,728 0,272 0,010 0,180 0,66 48,18 0,699 0,301 0,010 0,196 0,65 45,52 0,548 0,452 0,009 0,277 0,61 37,31 0,424 0,576 0,009 0,335 0,58 27,40 0,319 0,681 0,009 0,383 0,56 19,93 0,107 0,893 0,007 0,482 0,54 8,25

a) b)

Figura 3.3.1.14. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

I2x

Equilibrio líquido-líquido

81  

            Figura 3.3.2.14. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.14. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 1,9111 -3,1302 0,08 0,114 1,33 1-3 23,613 0,6441 2-3 29,302 -12,231

Tabla 3.3.4.14. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,0671 0,966 0,550 2,86 1-3 186,70 0,167 2-3 1,1891 0,535

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

82  

Tabla 3.3.1.15. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,008 0,000 1,21008 0,006 0,104 1,19718 0,005 0,184 1,18552 0,006 0,195 1,18378 0,006 0,259 1,17306 0,006 0,353 1,15576 0,003 0,407 1,14504 0,000 0,554 1,10554

                                 Tabla 3.3.2.15. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,948 0,052 0,006 0,035 0,67 106,35 0,888 0,112 0,006 0,074 0,66 97,79 0,839 0,161 0,006 0,104 0,65 90,33 0,780 0,220 0,006 0,142 0,65 83,91 0,725 0,275 0,006 0,175 0,64 76,89 0,669 0,331 0,006 0,209 0,63 70,40 0,552 0,448 0,006 0,273 0,61 56,06 0,430 0,570 0,006 0,333 0,58 41,87 0,299 0,701 0,005 0,389 0,55 33,18 0,163 0,837 0,004 0,452 0,54 22,01

a) b)

Figura 3.3.1.15. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

I2x

Equilibrio líquido-líquido

83  

            Figura 3.3.2.15. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.15. Parámetros de correlación del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,3421 5,3131 0,10 0,090 1,272 1-3 16,3531 4,4206 2-3 114,9771 1,8736

Tabla 3.3.4.15. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,9868 -0,3727 0,318 2,06 1-3 175,49 0,1148 2-3 1,1576 0,3543

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

84  

Tabla 3.3.1.16. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,005 0,000 1,21088 0,005 0,101 1,19807 0,004 0,150 1,19137 0,003 0,198 1,18432 0,004 0,254 1,17448 0,002 0,306 1,16594 0,003 0,355 1,15575 0,004 0,404 1,14500 0,003 0,455 1,13311 0,002 0,495 1,12439 0,003 0,407 1,14504 0,000 0,554 1,10554

                                 Tabla 3.3.2.16. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,949 0,051 0,003 0,034 0,67 210,89 0,890 0,110 0,003 0,072 0,65 194,18 0,828 0,172 0,003 0,110 0,64 176,51 0,778 0,222 0,003 0,142 0,64 165,88 0,723 0,277 0,003 0,172 0,62 149,65 0,673 0,327 0,003 0,202 0,62 138,58 0,552 0,448 0,003 0,267 0,60 109,66 0,428 0,572 0,003 0,329 0,58 82,06 0,290 0,710 0,003 0,392 0,55 53,37 0,163 0,837 0,002 0,451 0,54 43,91

a) b)

Figura 3.3.1.16. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

I2x

Equilibrio líquido-líquido

85  

            Figura 3.3.2.16. Diagrama ternario del ELL para el sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.16. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,3322 4,9884 0,10 0,095 0,861 1-3 25,4526 5,5128 2-3 112,8032 1,5841

Tabla 3.3.4.16. Parámetros de correlación del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,4625 -0,7535 0,279 2,11 1-3 367,55 0,1706 2-3 1,5385 0,0617

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

86  

Tabla 3.3.1.17. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,039 0,000 1,20453 0,032 0,106 1,19165 0,034 0,142 1,18629 0,031 0,189 1,17893 0,030 0,246 1,16966 0,026 0,298 1,16056 0,026 0,344 1,15216 0,021 0,391 1,14359 0,017 0,449 1,13254 0,014 0,489 1,12321 0,000 0,554 1,10554

                                 Tabla 3.3.2.17. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,948 0,052 0,037 0,037 0,71 18,23 0,896 0,104 0,034 0,073 0,70 18,50 0,840 0,160 0,033 0,110 0,69 17,50 0,784 0,216 0,032 0,145 0,67 16,45 0,726 0,274 0,031 0,179 0,65 15,30 0,668 0,332 0,031 0,211 0,64 13,69 0,550 0,450 0,029 0,269 0,60 11,34 0,427 0,573 0,027 0,327 0,57 9,03 0,301 0,699 0,023 0,386 0,55 7,23 0,161 0,839 0,016 0,453 0,54 5,43

a) b)

Figura 3.3.2.17. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

I2x

Equilibrio líquido-líquido

87  

            Figura 3.3.2.17. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.17. Parámetros de correlación del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -0,0886 3,0250 0,15 0,096 0,66 1-3 17,592 2,5837 2-3 68,726 2,2757

Tabla 3.3.4.17. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,17131 0,4885 0,092 0,10 1-3 216,94 0,2921 2-3 1,2807 0,3222

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

88  

Tabla 3.3.1.18. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,028 0,000 1,20730 0,025 0,052 1,20137 0,018 0,102 1,19427 0,017 0,146 1,18883 0,019 0,198 1,18013 0,018 0,245 1,17231 0,018 0,293 1,16329 0,016 0,346 1,15382 0,016 0,396 1,14326 0,012 0,450 1,13194 0,000 0,554 1,10554

                                 Tabla 3.3.2.18. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,946 0,054 0,021 0,042 0,78 35,04 0,895 0,105 0,020 0,077 0,73 32,82 0,841 0,159 0,018 0,113 0,71 33,21 0,789 0,211 0,018 0,147 0,70 30,54 0,732 0,268 0,018 0,179 0,67 27,16 0,672 0,328 0,018 0,206 0,63 23,45 0,555 0,445 0,018 0,263 0,59 18,22 0,430 0,570 0,018 0,320 0,56 13,41 0,298 0,702 0,016 0,380 0,54 10,08

a) b)

Figura 3.3.1.18. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

5

10

15

20

25

30

35

40

I2x

Equilibrio líquido-líquido

89  

           Figura 3.3.2.18. Diagrama ternario del ELL para el sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.18. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,8891 5,5052 0,15 0,377 2,68 1-3 36,083 5,9730 2-3 11,234 -3,0181

Tabla 3.3.4.18. Parámetros de correlación del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,6198 0,3238 0,256 2,04 1-3 176,29 0,2373 2-3 0,8332 0,8088

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

90  

Tabla 3.3.1.19. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,020 0,000 1,20763 0,014 0,055 1,20227 0,013 0,102 1,19595 0,012 0,143 1,19047 0,013 0,192 1,18226 0,012 0,246 1,17382 0,013 0,295 1,16474 0,011 0,348 1,15440 0,014 0,452 1,13197 0,007 0,502 1,12083 0,011 0,397 1,14434 0,000 0,554 1,10554

                      Tabla 3.3.2.19. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,958 0,042 0,014 0,035 0,83 57,02 0,910 0,090 0,014 0,070 0,78 50,56 0,846 0,154 0,013 0,112 0,73 47,33 0,792 0,208 0,013 0,143 0,69 41,88 0,674 0,326 0,013 0,206 0,63 32,76 0,556 0,444 0,013 0,264 0,59 25,43 0,433 0,567 0,014 0,320 0,56 17,46 0,307 0,693 0,013 0,376 0,54 12,81 0,176 0,824 0,011 0,434 0,53 8,43

a) b)

Figura 3.3.1.19. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

Equilibrio líquido-líquido

91  

            Figura 3.3.2.19. Diagrama ternario del ELL para el sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.19. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,8053 5,0966 0,20 0,472 3,32 1-3 17,498 6,8220 2-3 12,501 -2,4567

Tabla 3.3.4.19. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,3361 -0,2312 0,406 2,99 1-3 14,502 0,0879 2-3 0,4586 1,1611

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

92  

Tabla 3.3.1.20. Curva de solubilidad del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,071 0,000 1,20730 0,066 0,049 1,20137 0,066 0,094 1,19427 0,054 0,180 1,18883 0,043 0,228 1,18013 0,041 0,276 1,17231 0,037 0,323 1,16329 0,025 0,374 1,15382 0,029 0,427 1,14326 0,000 0,554 1,13194

                                 Tabla 3.3.2.20. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,889 0,111 0,067 0,076 0,68 9,08 0,839 0,161 0,063 0,105 0,65 8,69 0,775 0,225 0,059 0,142 0,63 8,29 0,717 0,283 0,056 0,176 0,62 7,96 0,660 0,340 0,052 0,206 0,61 7,69 0,542 0,458 0,045 0,271 0,59 7,13 0,419 0,581 0,037 0,331 0,57 6,45 0,292 0,708 0,028 0,394 0,56 5,80 0,154 0,846 0,017 0,458 0,54 4,90

a) b)

Figura 3.3.1.20. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

93  

            Figura 3.3.2.20. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexeno (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.20 Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,7783 4,0620 0,20 0,082 0,92 1-3 31,311 4,9861 2-3 15,074 -3,4123

Tabla 3.3.4.20. Parámetros de correlación del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,6010 0,9661 0,069 1,15 1-3 175,49 0,2693 2-3 4,2200 -1,0051

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexeno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

94  

Tabla 3.3.1.21. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,023 0,000 1,20854 0,016 0,050 1,20164 0,011 0,101 1,19423 0,014 0,148 1,18548 0,012 0,199 1,17661 0,010 0,255 1,16651 0,005 0,298 1,15810 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.21. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,876 0,124 0,016 0,048 0,39 21,19 0,810 0,190 0,015 0,072 0,38 20,46 0,752 0,248 0,015 0,093 0,38 18,80 0,693 0,307 0,014 0,114 0,37 18,38 0,627 0,373 0,013 0,134 0,36 17,33 0,562 0,438 0,013 0,154 0,35 15,20 0,489 0,511 0,012 0,175 0,34 13,96 0,372 0,628 0,012 0,204 0,32 10,07 0,245 0,755 0,010 0,242 0,32 7,850

a) b)

Figura 3.3.1.21. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

Equilibrio líquido-líquido

95  

            Figura 3.3.2.21. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.21. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,0031 5,7620 0,10 0,040 0,62 1-3 24,935 1,2423 2-3 118,01 3,9624

Tabla 3.3.4.21. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,74531 1,6100 0,050 0,50 1-3 175,49 0,2907 2-3 1,1793 0,5874

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

96  

Tabla 3.3.1.22. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,013 0,000 1,20904 0,011 0,053 1,20115 0,011 0,096 1,19475 0,008 0,147 1,18593 0,008 0,200 1,17683 0,008 0,247 1,16873 0,004 0,295 1,15876 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.22. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,935 0,065 0,011 0,021 0,32 27,46 0,875 0,125 0,011 0,041 0,33 26,09 0,815 0,185 0,011 0,060 0,32 24,03 0,755 0,245 0,010 0,080 0,33 24,65 0,692 0,308 0,010 0,102 0,33 22,92 0,628 0,372 0,010 0,123 0,33 20,76 0,500 0,500 0,009 0,167 0,33 18,56 0,368 0,632 0,009 0,206 0,33 13,33 0,246 0,754 0,007 0,242 0,32 11,28 0,112 0,888 0,004 0,284 0,32 8,95

a) b)

Figura 3.3.1.22. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

Equilibrio líquido-líquido

97  

            Figura 3.3.2.22. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.22. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,6059 5,6427 0,10 0,123 1,59 1-3 62,856 6,4290 2-3 96,665 1,8314

Tabla 3.3.4.22. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,2180 0,0728 0,390 3,73 1-3 175,49 0,1140 2-3 0,5084 1,0330

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

98  

Tabla 3.3.1.23. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,008 0,000 1,21008 0,007 0,050 1,20340 0,005 0,098 1,19573 0,005 0,150 1,18676 0,004 0,198 1,17807 0,004 0,249 1,16798 0,002 0,294 1,15974 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.23. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,874 0,126 0,005 0,044 0,35 61,04 0,815 0,185 0,005 0,065 0,35 57,27 0,750 0,250 0,005 0,088 0,35 52,80 0,692 0,308 0,005 0,108 0,35 48,53 0,628 0,372 0,005 0,129 0,35 43,55 0,500 0,500 0,005 0,172 0,34 34,40 0,376 0,624 0,005 0,204 0,33 24,58 0,252 0,748 0,004 0,241 0,32 20,30 0,128 0,872 0,003 0,278 0,32 13,60

a) b)

Figura 3.3.1.23. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

I2x

Equilibrio líquido-líquido

99  

            Figura 3.3.1.23. Diagrama ternario del ELL para el sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.23. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,6308 5,3759 0,20 0,089 0,93 1-3 13,877 9,0074 2-3 29,940 0,8948

Tabla 3.3.4.23. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,4798 0,0415 0,323 2,16 1-3 100,41 0,2116 2-3 0,1564 1,4423

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

100  

Tabla 3.3.1.24. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,005 0,000 1,21088 0,005 0,051 1,20374 0,004 0,098 1,19590 0,005 0,151 1,18687 0,004 0,196 1,17864 0,004 0,248 1,16908 0,002 0,293 1,15935 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.24. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,929 0,071 0,005 0,023 0,32 60,19 0,874 0,126 0,005 0,040 0,32 55,49 0,810 0,190 0,005 0,061 0,32 52,01 0,750 0,250 0,005 0,080 0,32 48,00 0,684 0,316 0,005 0,101 0,32 43,72 0,625 0,375 0,005 0,122 0,33 40,67 0,499 0,501 0,005 0,162 0,32 32,27 0,367 0,633 0,005 0,206 0,33 23,89 0,247 0,753 0,005 0,243 0,32 15,94

a) b)

Figura 3.3.1.24. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

I2x

Equilibrio líquido-líquido

101  

            Figura 3.3.2.24. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.24. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,4792 6,7991 0,20 0,266 3,83 1-3 13,698 8,9166 2-3 34,917 2,4127

Tabla 3.3.4.24. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,6637 1,6041 0,271 2,76 1-3 16,789 -0,0540 2-3 0,4406 1,2835

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

102  

Tabla 3.3.1.25. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,039 0,000 1,20453 0,033 0,050 1,19876 0,030 0,096 1,19142 0,026 0,143 1,18351 0,021 0,194 1,17539 0,017 0,244 1,16710 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.25. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,880 0,120 0,034 0,046 0,38 9,92 0,820 0,180 0,033 0,069 0,38 9,53 0,763 0,237 0,030 0,089 0,38 9,55 0,698 0,302 0,028 0,112 0,37 9,25 0,632 0,368 0,026 0,133 0,36 8,79 0,503 0,497 0,023 0,172 0,35 7,57 0,380 0,620 0,019 0,209 0,34 6,74 0,246 0,754 0,014 0,248 0,33 5,78 0,119 0,881 0,008 0,290 0,33 4,90

a) b)

Figura 3.3.1.25. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

Equilibrio líquido-líquido

103  

            Figura 3.3.2.25. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.25. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,5990 4,4753 0,12 0,053 0,52 1-3 23,878 0,9268 2-3 69,508 0,9847

Tabla 3.3.4.25. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,6962 1,2144 0,054 0,54 1-3 17,549 0,2739 2-3 3,4745 -0,5972

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

104  

Tabla 3.3.1.26. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,020 0,000 1,20763 0,014 0,048 1,20237 0,014 0,094 1,19457 0,012 0,146 1,18614 0,013 0,193 1,17753 0,008 0,234 1,17073 0,006 0,293 1,15900 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.26. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,950 0,050 0,017 0,021 0,42 23,47 0,891 0,109 0,016 0,045 0,41 22,99 0,836 0,164 0,015 0,066 0,40 22,43 0,786 0,214 0,014 0,085 0,40 22,30 0,706 0,294 0,013 0,111 0,38 20,50 0,648 0,352 0,013 0,132 0,38 18,69 0,514 0,486 0,011 0,171 0,35 16,44 0,380 0,620 0,009 0,208 0,34 14,16 0,264 0,736 0,007 0,246 0,33 12,61 0,112 0,888 0,004 0,285 0,32 8,99

a) b)

Figura 3.3.1.26. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

Equilibrio líquido-líquido

105  

            Figura 3.3.2.26. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.26. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,7071 6,1242 0,10 0,128 1,54 1-3 29,119 1,2510 2-3 86,396 0,6087

Tabla 3.3.4.26. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,4093 0,8864 0,103 1,20 1-3 1586,3 -0,0616 2-3 5,0527 -0,9091

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Capítulo 3

106  

Tabla 3.3.1.27. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,028 0,000 1,20730 0,020 0,050 1,20053 0,019 0,096 1,19330 0,017 0,146 1,18500 0,015 0,195 1,17661 0,011 0,249 1,16745 0,006 0,291 1,15898 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.27. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,938 0,062 0,021 0,023 0,37 16,57 0,878 0,122 0,020 0,045 0,37 16,19 0,851 0,149 0,020 0,054 0,36 15,42 0,743 0,257 0,018 0,091 0,35 14,62 0,722 0,278 0,018 0,097 0,35 14,00 0,629 0,371 0,018 0,128 0,35 12,06 0,511 0,489 0,017 0,164 0,34 10,08 0,382 0,618 0,015 0,203 0,33 8,37 0,248 0,752 0,011 0,246 0,33 7,38 0,123 0,877 0,006 0,287 0,33 6,71

a) b)

Figura 3.3.1.27. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

Equilibrio líquido-líquido

107  

           Figura 3.3.2.27. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.27. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,2437 1,9637 0,20 0,058 0,55 1-3 15,7746 5,6914 2-3 17,4345 -1,3040

Tabla 3.3.4.27. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,8432 -0,5815 0,043 0,29 1-3 1,7387 1,4815 2-3 4,4650 -0,8385

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

108  

Tabla 3.3.1.28. Curva de solubilidad del sistema ciclohexeno (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,071 0,000 1,20185 0,055 0,050 1,19654 0,053 0,093 1,19125 0,042 0,137 1,18383 0,035 0,188 1,17545 0,019 0,239 1,16777 0,007 0,292 1,15999 0,000 0,328 1,15100

                                 Tabla 3.3.2.28. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexeno (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,869 0,131 0,061 0,053 0,40 5,76 0,811 0,189 0,054 0,071 0,38 5,64 0,757 0,243 0,052 0,090 0,37 5,39 0,688 0,312 0,048 0,110 0,35 5,05 0,629 0,372 0,045 0,127 0,34 4,77 0,507 0,493 0,038 0,159 0,32 4,30 0,373 0,627 0,031 0,195 0,31 3,74 0,293 0,707 0,028 0,220 0,31 3,26 0,115 0,885 0,014 0,272 0,31 2,52

a) b)

Figura 3.3.1.28. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexeno (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a la T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

I2x

Equilibrio líquido-líquido

109  

            Figura 3.3.2.28. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexeno (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.28. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,3050 3,4613 0,12 0,128 1,94 1-3 21,4313 -0,5163 2-3 71,7536 1,6462

Tabla 3.3.4.27. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,8233 1,5774 0,180 2,42 1-3 175,49 0,3869 2-3 3,5740 -0,5361

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexeno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

110  

Tabla 3.3.1.29. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,023 0,000 1,20854 0,019 0,024 1,20544 0,014 0,052 1,20049 0,015 0,072 1,19677 0,011 0,102 1,19155 0,008 0,131 1,18649 0,007 0,170 1,17877 0,000 0,189 1,17449

                                 Tabla 3.3.2.29. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,924 0,076 0,018 0,016 0,21 10,81 0,858 0,142 0,017 0,030 0,21 10,66 0,799 0,201 0,016 0,041 0,20 10,19 0,735 0,265 0,015 0,052 0,20 9,62 0,738 0,262 0,015 0,051 0,19 9,58 0,609 0,391 0,013 0,076 0,19 9,11 0,478 0,522 0,012 0,099 0,19 7,55 0,348 0,652 0,010 0,122 0,19 6,51 0,210 0,790 0,008 0,142 0,18 4,72 0,082 0,918 0,005 0,164 0,18 2,93

a) b)

Figura 3.3.1.29. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

111  

            Figura 3.3.2.29. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.29. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,0274 6,9203 0,20 0,123 2,63 1-3 18,009 6,2259 2-3 26,796 2,2402

Tabla 3.3.3.29. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -1,4080 2,6654 0,165 3,84 1-3 679,28 0,2105 2-3 1,8776 0,2553

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

112  

Tabla 3.3.1.30. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,039 0,000 1,20453 0,035 0,024 1,20217 0,031 0,048 1,19881 0,025 0,068 1,19542 0,020 0,100 1,19033 0,016 0,129 1,18541 0,009 0,169 1,17879 0,000 0,189 1,17449

                                 Tabla 3.3.2.30. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,867 0,133 0,032 0,024 0,18 4,89 0,805 0,195 0,032 0,035 0,18 4,52 0,743 0,257 0,029 0,048 0,19 4,79 0,676 0,324 0,027 0,062 0,19 4,79 0,618 0,382 0,025 0,073 0,19 4,72 0,485 0,515 0,022 0,094 0,18 4,02 0,349 0,651 0,018 0,119 0,18 3,54 0,219 0,781 0,013 0,142 0,18 3,06 0,096 0,904 0,008 0,164 0,18 2,18

a) b)

Figura 3.3.1.30. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

I2x

Equilibrio líquido-líquido

113  

            Figura 3.3.2.30. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.30. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -5,9681 9,6742 0,10 0,088 2,11 1-3 26,272 -0,6358 2-3 86,802 2,6081

Tabla 3.3.4.30. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -1,5143 2,7488 0,110 1,98 1-3 175,49 0,3047 2-3 1,5625 0,4029

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

114  

Tabla 3.3.1.31. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,020 0,000 1,20763 0,017 0,024 1,20509 0,014 0,049 1,20086 0,013 0,070 1,19733 0,010 0,101 1,19188 0,010 0,130 1,18654 0,006 0,151 1,18234 0,000 0,189 1,17449

                                 Tabla 3.3.2.31. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,865 0,135 0,016 0,022 0,16 8,81 0,808 0,192 0,016 0,032 0,17 8,42 0,741 0,259 0,015 0,045 0,17 8,58 0,647 0,353 0,014 0,065 0,18 8,51 0,526 0,474 0,012 0,090 0,19 8,32 0,401 0,599 0,010 0,111 0,19 7,43 0,281 0,719 0,008 0,135 0,19 6,60 0,133 0,867 0,005 0,162 0,19 4,97

a) b)

Figura 3.3.1.31. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

115  

            Figura 3.3.2.31. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.31. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -6,8810 10,6776 0,10 0,065 1,27 1-3 13,9928 2,2809 2-3 83,2943 2,0735

Tabla 3.3.4.31. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -1,6043 2,7439 0,085 1,74 1-3 36,916 -0,0826 2-3 1,6581 0,3121

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

116  

Tabla 3.3.1.32. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,028 0,000 1,20730 0,020 0,038 1,20260 0,016 0,059 1,19913 0,013 0,090 1,19353 0,010 0,123 1,18749 0,009 0,151 1,18272 0,004 0,167 1,17973 0,000 0,189 1,17449

                                 Tabla 3.3.2.32. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,887 0,113 0,020 0,022 0,19 8,63 0,803 0,197 0,019 0,038 0,19 8,15 0,738 0,262 0,018 0,049 0,19 7,67 0,673 0,327 0,016 0,062 0,19 7,98 0,613 0,387 0,015 0,073 0,19 7,71 0,475 0,525 0,013 0,098 0,19 6,82 0,343 0,657 0,011 0,119 0,18 5,65 0,214 0,786 0,008 0,143 0,18 4,87 0,096 0,904 0,005 0,163 0,18 3,46

a) b)

Figura 3.3.1.32. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

117  

           Figura 3.3.2.32. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.32. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -5,3190 8,7324 0,10 0,091 2,39 1-3 29,737 0,7345 2-3 84,916 2,3975

Tabla 3.3.4.32. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -1,3087 2,3133 0,106 2,38 1-3 175,49 0,1828 2-3 2,0357 0,1490

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

118  

Tabla 3.3.1.33. Curva de solubilidad del sistema ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,071 0,000 1,20185 0,059 0,024 1,20034 0,050 0,049 1,19708 0,051 0,069 1,19355 0,046 0,098 1,18838 0,032 0,130 1,18464 0,007 0,172 1,17954 0,000 0,189 1,17449

                                 Tabla 3.3.2.33. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,901 0,099 0,056 0,038 0,38 6,18 0,853 0,147 0,054 0,047 0,32 5,05 0,800 0,200 0,049 0,062 0,31 5,06 0,742 0,258 0,048 0,067 0,26 4,01 0,692 0,308 0,043 0,079 0,26 4,13 0,579 0,421 0,036 0,104 0,25 3,97 0,460 0,540 0,037 0,113 0,21 2,60 0,327 0,673 0,028 0,137 0,20 2,38 0,180 0,820 0,018 0,156 0,19 1,90

a) b)

Figura 3.3.1.33. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

ida

d (S

)

0

2

4

6

8

10

I2x

Equilibrio líquido-líquido

119  

            Figura 3.3.2.33. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.33. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 2,1351 0,0415 0,10 0,158 4,83 1-3 61,488 2,1165 2-3 22,079 -4,7849

Tabla 3.3.4.33. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,3613 0,2715 0,153 3,99 1-3 16,853 0,4951 2-3 8,7606 -1,0607

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexeno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

120  

Tabla 3.3.1.34. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,095 0,000 1,40469 0,086 0,090 1,38865 0,088 0,179 1,36877 0,087 0,281 1,34568 0,074 0,366 1,31863 0,066 0,460 1,28648 0,068 0,570 1,23535 0,056 0,657 1,19419 0,019 0,770 1,14057 0,000 0,820 1,12057

                                 Tabla 3.3.2.34. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,906 0,094 0,086 0,162 1,72 18,16 0,868 0,132 0,084 0,215 1,63 16,83 0,825 0,175 0,082 0,279 1,59 16,04 0,789 0,211 0,081 0,316 1,50 14,59 0,736 0,264 0,078 0,372 1,41 13,30 0,655 0,345 0,073 0,464 1,34 12,07 0,532 0,468 0,068 0,530 1,13 8,86 0,405 0,595 0,058 0,616 1,04 7,23 0,264 0,736 0,049 0,680 0,92 4,98 0,182 0,818 0,043 0,714 0,87 3,69

a) b)

Figura 3.3.1.34. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K : (●) Experimental; (○) bibliografía1

                                                            1 Arce, A.; Earle, M. J.;Rodríguez, H.; Seddon, R. K.; J. Phys. Chem. B.2007, 111, 4732-4736.

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

I2x

Equilibrio líquido-líquido

121  

            Figura 3.3.2.34. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.34. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -0,7741 4,4162 0,30 0,282 1,48 1-3 14,464 4,8961 2-3 32,288 -0,4284

Tabla 3.3.4.34. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,8640 1,7822 0,271 1,43 1-3 1,7441 0,1592 2-3 7,2051 -2,1573

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

122  

Tabla 3.3.1.35. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,065 0,000 1,41402 0,059 0,086 1,39786 0,058 0,187 1,37776 0,055 0,291 1,35107 0,058 0,405 1,31512 0,053 0,492 1,28301 0,049 0,583 1,23977 0,057 0,669 1,18737 0,014 0,792 1,13292 0,000 0,820 1,12057

                                 Tabla 3.3.2.35. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,957 0,043 0,059 0,074 1,72 27,91 0,916 0,084 0,059 0,143 1,70 26,43 0,866 0,134 0,058 0,214 1,60 23,85 0,825 0,175 0,056 0,263 1,50 22,14 0,777 0,223 0,055 0,321 1,44 20,34 0,732 0,268 0,054 0,367 1,37 18,56 0,633 0,367 0,052 0,453 1,23 15,03 0,526 0,474 0,052 0,530 1,12 11,31 0,404 0,596 0,054 0,592 0,99 7,43 0,270 0,730 0,047 0,665 0,91 5,23

a) b)

Figura 3.3.1.35. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

Equilibrio líquido-líquido

123  

            Figura 3.3.2.35. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.35. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,1271 4,5883 0,30 0,474 1,47 1-3 8,2523 5,1873 2-3 30,273 -0,7901

Tabla 3.3.4.35. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,6411 -0,0143 0,145 1,44 1-3 1,9751 0,3952 2-3 3,5574 -1,5991

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

124  

Tabla 3.3.1.36. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,043 0,000 1,42022 0,062 0,093 1,40372 0,066 0,188 1,38401 0,060 0,285 1,36178 0,054 0,379 1,33214 0,056 0,470 1,30001 0,049 0,563 1,25984 0,041 0,622 1,23016 0,036 0,692 1,18462 0,042 0,795 1,13311 0,000 0,820 1,12057

                                 Tabla 3.3.2.36. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,955 0,045 0,040 0,073 1,62 38,73 0,864 0,136 0,038 0,208 1,53 34,77 0,822 0,178 0,039 0,267 1,50 31,62 0,775 0,225 0,039 0,313 1,39 27,64 0,731 0,269 0,040 0,360 1,34 24,46 0,585 0,415 0,041 0,485 1,17 16,67 0,468 0,532 0,040 0,557 1,05 12,25 0,337 0,663 0,035 0,632 0,95 9,18 0,203 0,797 0,022 0,720 0,90 8,34

a) b)

Figura 3.3.1.36. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

Equilibrio líquido-líquido

125  

            Figura 3.3.2.36. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.36. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,3491 5,4942 0,30 0,409 3,51 1-3 13,555 6,5771 2-3 30,854 -2,8723

Tabla 3.3.4.36. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 2,5011 -1,6111 0,385 3,43 1-3 6,3292 -0,5832 2-3 20,661 -2,6364

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

126  

Tabla 3.3.1.37. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,029 0,000 1,42523 0,028 0,099 1,40734 0,025 0,192 1,38794 0,026 0,292 1,36366 0,026 0,416 1,32597 0,026 0,503 1,29363 0,026 0,595 1,25144 0,031 0,663 1,21413 0,008 0,797 1,13303 0,007 0,794 1,13670 0,000 0,820 1,12057

                                 Tabla 3.3.2.37. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,958 0,042 0,025 0,068 1,62 62,04 0,904 0,096 0,024 0,141 1,47 55,32 0,861 0,139 0,024 0,199 1,43 51,36 0,820 0,180 0,025 0,254 1,41 46,28 0,775 0,225 0,026 0,301 1,34 39,88 0,741 0,259 0,030 0,349 1,35 33,28 0,633 0,367 0,031 0,437 1,19 24,31 0,527 0,473 0,031 0,516 1,09 18,55 0,41 0,590 0,028 0,594 1,01 14,74

0,272 0,728 0,026 0,667 0,92 9,58 0,204 0,796 0,023 0,702 0,88 7,82

a) b)

Figura 3.3.1.37. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

70

I2x

Equilibrio líquido-líquido

127  

            Figura 3.3.2.37. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.37. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,4772 6,5488 0,30 0,241 1,64 1-3 18,990 8,6374 2-3 28,064 -1,7195

Tabla 3.3.4.37. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,8884 -1,2431 0,320 1,99 1-3 3,4420 -0,1306 2-3 13,616 -2,5455

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

128  

Tabla 3.3.1.38. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,165 0,000 1,39834 0,156 0,086 1,38014 0,143 0,154 1,36434 0,143 0,252 1,34119 0,126 0,435 1,28053 0,102 0,539 1,23854 0,067 0,659 1,18623 0,022 0,782 1,13418 0,000 0,820 1,12057

                                 Tabla 3.3.2.38. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,960 0,040 0,162 0,066 1,65 9,78 0,876 0,124 0,156 0,186 1,50 8,42 0,823 0,177 0,153 0,258 1,46 7,84 0,770 0,230 0,146 0,301 1,31 6,90 0,723 0,277 0,139 0,355 1,28 6,67 0,648 0,352 0,130 0,413 1,17 5,85 0,561 0,439 0,117 0,478 1,09 5,22 0,476 0,524 0,104 0,537 1,02 4,69 0,380 0,620 0,090 0,595 0,96 4,05 0,216 0,784 0,051 0,705 0,90 3,81

a) b)

Figura 3.3.1.38. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

I2x

Equilibrio líquido-líquido

129  

            Figura 3.3.2.38. Diagrama ternario del ELL para el sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.38. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 6,731 -9,131 0,10 0,249 2,07 1-3 27,54 4,645 2-3 35,86 -16,272

Tabla 3.3.4.38. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,8571 -1,3391 0,251 1,62 1-3 22,003 -1,0452 2-3 13,570 -2,5593

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

130  

Tabla 3.3.1.39. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,071 0,000 1,41522 0,069 0,094 1,39731 0,068 0,182 1,37833 0,063 0,276 1,35618 0,060 0,379 1,32424 0,057 0,461 1,29691 0,049 0,558 1,25851 0,044 0,669 1,20260 0,016 0,785 1,13726 0,000 0,820 1,12057

                                 Tabla 3.3.2.39. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,873 0,127 0,065 0,211 1,66 22,31 0,832 0,168 0,065 0,262 1,56 19,96 0,787 0,213 0,065 0,312 1,46 17,74 0,735 0,265 0,064 0,361 1,36 15,64 0,659 0,341 0,062 0,430 1,26 13,40 0,566 0,434 0,058 0,494 1,14 11,11 0,476 0,524 0,052 0,552 1,05 9,64 0,378 0,622 0,045 0,613 0,99 8,28 0,196 0,804 0,030 0,707 0,88 5,75

a) b)

Figura 3.3.1.39. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

I2x

Equilibrio líquido-líquido

131  

            Figura 3.3.2.39. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.39. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -6,5801 9,5323 0,10 0,100 0,58 1-3 91,391 5,1903 2-3 128,37 2,9761

Tabla 3.3.4.39. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,771 -1,0254 0,104 0,31 1-3 7,480 -0,8342 2-3 9,944 -2,4631

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

132  

Tabla 3.3.1.40. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,130 0,000 1,40820 0,112 0,095 1,38649 0,104 0,171 1,36941 0,111 0,264 1,34494 0,100 0,355 1,31872 0,123 0,434 1,28450 0,083 0,559 1,23703 0,063 0,664 1,18828 0,022 0,782 1,13481 0,000 0,820 1,12057

                                 Tabla 3.3.2.40. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,961 0,039 0,115 0,078 2,00 16,71 0,908 0,092 0,106 0,155 1,68 14,43 0,866 0,134 0,107 0,210 1,57 12,68 0,825 0,175 0,110 0,249 1,42 10,67 0,777 0,223 0,112 0,302 1,35 9,40 0,728 0,272 0,112 0,348 1,28 8,32 0,625 0,375 0,109 0,428 1,14 6,54 0,573 0,427 0,106 0,465 1,09 5,89 0,457 0,543 0,094 0,546 1,01 4,89 0,320 0,680 0,077 0,625 0,92 3,82 0,183 0,817 0,054 0,702 0,86 2,91

a) b)

Figura 3.3.1.40. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

2

4

6

8

10

12

14

16

18

I2x

Equilibrio líquido-líquido

133  

           Figura 3.3.2.40. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.40. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -4,6900 6,6871 0,10 0,326 1,83 1-3 112,29 1,6813 2-3 126,42 -2,1300

Tabla 3.3.4.40. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 2,7341 -1,5973 0,169 1,20 1-3 4,4584 -0,4923 2-3 11,922 -2,4591

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

134  

Tabla 3.3.1.41. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,095 0,000 1,40500 0,104 0,049 1,39447 0,093 0,094 1,38546 0,092 0,179 1,36383 0,082 0,272 1,33756 0,078 0,369 1,30271 0,072 0,458 1,26899 0,060 0,567 1,22448 0,035 0,633 1,19710 0,000 0,725 1,15520

                                 Tabla 3.3.2.41. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,899 0,101 0,088 0,121 1,20 12,24 0,844 0,156 0,086 0,177 1,13 11,14 0,788 0,212 0,084 0,230 1,08 10,18 0,725 0,275 0,084 0,281 1,02 8,82 0,687 0,313 0,083 0,310 0,99 8,20 0,602 0,398 0,081 0,374 0,94 6,98 0,523 0,477 0,074 0,417 0,87 6,18 0,437 0,563 0,068 0,475 0,84 5,42 0,333 0,667 0,056 0,534 0,80 4,76 0,205 0,795 0,041 0,622 0,78 3,91 0,136 0,864 0,030 0,651 0,75 3,42

a) b)

Figura 3.3.1.41. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

135  

            Figura 3.3.2.41. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.41. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 0,6001 1,0124 0,20 0,162 0,74 1-3 24,415 3,5394 2-3 52,730 0,2983

Tabla 3.3.4.41. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,7223 -1,2282 0,165 0,86 1-3 5,2384 -0,7862 2-3 6,4001 -2,1021

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

136  

Tabla 3.3.1.42. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,065 0,000 1,41402 0,062 0,052 1,40394 0,066 0,093 1,39331 0,060 0,182 1,37141 0,054 0,281 1,34357 0,056 0,374 1,31096 0,049 0,469 1,27543 0,041 0,579 1,22780 0,036 0,597 1,21852 0,042 0,563 1,23220 0,029 0,638 1,19743 0,000 0,725 1,15552

                                 Tabla 3.3.2.42. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,942 0,058 0,059 0,075 1,29 20,65 0,898 0,102 0,058 0,123 1,21 18,67 0,850 0,150 0,057 0,165 1,10 16,40 0,800 0,200 0,056 0,215 1,08 15,36 0,749 0,251 0,058 0,251 1,00 12,91 0,699 0,301 0,058 0,300 1,00 12,01 0,623 0,377 0,057 0,348 0,92 10,09 0,531 0,469 0,054 0,414 0,88 8,68 0,470 0,530 0,052 0,448 0,85 7,64 0,294 0,706 0,039 0,564 0,80 6,02 0,159 0,841 0,027 0,640 0,76 4,48

a) b)

Figura 3.3.1.42. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

Equilibrio líquido-líquido

137  

            Figura 3.3.2.42. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.42. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,3307 5,6427 0,30 0,183 1,57 1-3 15,690 6,4290 2-3 14,056 -3,2822

Tabla 3.3.4.42. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 2,2822 -1,5006 0,119 1,16 1-3 4,6392 -0,3499 2-3 6,6800 -2,1873

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

138  

Tabla 3.3.1.43. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,043 0,000 1,42022 0,039 0,051 1,40991 0,042 0,099 1,39952 0,040 0,187 1,37753 0,067 0,278 1,34620 0,041 0,381 1,31728 0,042 0,475 1,28094 0,028 0,586 1,23090 0,024 0,612 1,21705 0,000 0,725 1,15552

                                 Tabla 3.3.2.43. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,941 0,059 0,038 0,077 1,31 32,32 0,898 0,102 0,038 0,124 1,22 28,73 0,849 0,151 0,039 0,170 1,13 24,51 0,799 0,201 0,041 0,216 1,07 20,94 0,749 0,251 0,043 0,251 1,00 17,42 0,698 0,302 0,045 0,299 0,99 15,36 0,593 0,407 0,046 0,370 0,91 11,72 0,477 0,523 0,043 0,445 0,85 9,44 0,356 0,644 0,036 0,519 0,81 7,97 0,220 0,780 0,025 0,610 0,78 6,88 0,140 0,860 0,017 0,670 0,78 6,42

a) b)

Figura 3.3.1.43. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

Equilibrio líquido-líquido

139  

            Figura 3.3.2.43. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.43. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,3545 3,4100 0,30 0,301 2,25 1-3 15,686 7,3973 2-3 18,173 -3,7516

Tabla 3.3.4.43. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 3,5240 -2,0859 0,395 2,83 1-3 6,7380 -0,5880 2-3 19,514 -2,5017

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

140  

Tabla 3.3.1.44. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,029 0,000 1,42523 0,036 0,055 1,41290 0,031 0,099 1,40262 0,033 0,184 1,38082 0,029 0,289 1,35275 0,029 0,417 1,30669 0,026 0,591 1,23242 0,018 0,645 1,20351 0,000 0,725 1,15552

                                 Tabla 3.3.2.44. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,950 0,050 0,029 0,063 1,26 41,28 0,901 0,099 0,028 0,108 1,09 35,10 0,853 0,147 0,028 0,154 1,05 31,91 0,791 0,209 0,029 0,200 0,96 26,10 0,741 0,259 0,032 0,242 0,93 21,64 0,665 0,335 0,034 0,304 0,91 17,75 0,583 0,417 0,036 0,368 0,88 14,29 0,467 0,533 0,034 0,443 0,83 11,42 0,337 0,663 0,028 0,525 0,79 9,53 0,194 0,806 0,019 0,609 0,76 7,71 0,142 0,858 0,017 0,634 0,74 6,17

a) b)

Figura 3.3.1.44. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

Equilibrio líquido-líquido

141  

            Figura 3.3.2.44. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.44. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,0657 4,3446 0,30 0,192 2,98 1-3 15,973 7,8861 2-3 16,122 -3,1926

Tabla 3.3.4.44. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 2,9965 -1,8488 0,410 2,39 1-3 4,4671 -0,3965 2-3 6,9665 -2,2351

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

142  

Tabla 3.3.1.45. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,165 0,000 1,39834 0,174 0,046 1,38768 0,164 0,081 1,37919 0,182 0,159 1,35263 0,126 0,257 1,33045 0,104 0,341 1,30739 0,104 0,400 1,28289 0,094 0,448 1,26655 0,067 0,568 1,22048 0,000 0,725 1,15552

                                 Tabla 3.3.2.45. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,954 0,046 0,169 0,056 1,22 6,87 0,911 0,089 0,164 0,096 1,08 5,99 0,843 0,157 0,159 0,162 1,03 5,47 0,797 0,203 0,147 0,208 1,02 5,56 0,743 0,257 0,139 0,254 0,99 5,28 0,690 0,310 0,130 0,296 0,95 5,07 0,592 0,408 0,113 0,371 0,91 4,76 0,458 0,542 0,090 0,456 0,84 4,28 0,333 0,667 0,066 0,538 0,81 4,07 0,201 0,799 0,042 0,613 0,77 3,67 0,134 0,866 0,029 0,652 0,75 3,48

a) b)

Figura 3.3.1.45. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

Equilibrio líquido-líquido

143  

            Figura 3.3.2.45. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.45. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,8601 5,0254 0,20 0,121 1,71 1-3 36,824 4,1054 2-3 45,031 -2,1392

Tabla 3.3.4.45. Parámetros de correlación del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,3867 -0,2310 0,168 2,39 1-3 6125,4 -0,9966 2-3 7,7505 -2,2842

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

144  

Tabla 3.3.1.46. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,071 0,000 1,41522 0,079 0,094 1,39361 0,080 0,179 1,37240 0,071 0,276 1,34490 0,067 0,323 1,32852 0,069 0,365 1,31589 0,061 0,459 1,28423 0,050 0,575 1,23247 0,000 0,725 1,15552

                                 Tabla 3.3.2.46. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,965 0,035 0,075 0,047 1,34 17,28 0,919 0,081 0,074 0,099 1,22 15,18 0,860 0,140 0,075 0,158 1,13 12,94 0,758 0,242 0,075 0,249 1,03 10,40 0,696 0,304 0,074 0,298 0,98 9,22 0,592 0,408 0,070 0,377 0,92 7,81 0,496 0,504 0,064 0,438 0,87 6,74 0,397 0,603 0,056 0,497 0,82 5,84 0,242 0,758 0,041 0,583 0,77 4,54 0,138 0,862 0,029 0,639 0,74 3,53

a) b)

Figura 3.3.1.46. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

Equilibrio líquido-líquido

145  

            Figura 3.3.2.46. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.46. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -0,9550 2,4863 0,20 0,203 1,97 1-3 27,821 4,4547 2-3 48,436 -0,4463

Tabla 3.3.4.46. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,6481 -1,0819 0,106 1,12 1-3 3,5018 -0,3307 2-3 7,1736 -2,1926

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

146  

Tabla 3.3.1.47. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,130 0,000 1,40820 0,130 0,064 1,38921 0,111 0,090 1,38413 0,129 0,170 1,36149 0,099 0,354 1,30808 0,082 0,406 1,29025 0,084 0,447 1,27282 0,058 0,570 1,22400 0,000 0,725 1,15552

                                 Tabla 3.3.2.47. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,950 0,050 0,121 0,064 1,28 10,05 0,901 0,099 0,116 0,107 1,08 8,39 0,791 0,209 0,120 0,214 1,02 6,75 0,744 0,256 0,115 0,242 0,95 6,12 0,690 0,310 0,113 0,283 0,91 5,57 0,601 0,399 0,105 0,354 0,89 5,08 0,517 0,483 0,091 0,418 0,87 4,92 0,443 0,557 0,079 0,463 0,83 4,66 0,299 0,701 0,054 0,547 0,78 4,32 0,239 0,761 0,044 0,579 0,76 4,13

a) b)

Figura 3.3.1.47. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema Metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

147  

           Figura 3.3.2.47. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL            

                  

Tabla 3.3.3.47. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,8278 1,9010 0,20 0,216 2.56 1-3 36,257 4,8984 2-3 41,584 -3,0540

Tabla 3.3.4.47. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 2,8729 -1,8062 0,449 2,90 1-3 46,269 -1,0171 2-3 6,9665 -0,0226

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

148  

Tabla 3.3.1.48. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,095 0,000 1,40469 0,104 0,046 1,39399 0,089 0,085 1,38375 0,085 0,184 1,35660 0,072 0,277 1,32784 0,079 0,358 1,30207 0,065 0,418 1,28013 0,045 0,492 1,25239 0,009 0,603 1,21505 0,000 0,633 1,20406

                                 Tabla 3.3.2.48. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,947 0,053 0,094 0,043 0,81 8,17 0,833 0,167 0,089 0,131 0,78 7,34 0,780 0,220 0,087 0,168 0,76 6,85 0,723 0,277 0,085 0,209 0,75 6,42 0,664 0,336 0,083 0,244 0,73 5,81 0,524 0,476 0,076 0,328 0,69 4,75 0,428 0,572 0,068 0,382 0,67 4,20 0,300 0,700 0,055 0,455 0,65 3,55 0,194 0,806 0,040 0,514 0,64 3,09 0,096 0,904 0,021 0,571 0,63 2,89

a) b)

Figura 3.3.1.48 a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

I2x

Equilibrio líquido-líquido

149  

            Figura 3.3.2.48. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.48. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 0,0076 1,4758 0,10 0,099 0,48 1-3 81,904 3,6865 2-3 118,56 1,1432

Tabla 3.3.4.48. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,1129 -0,7750 0,124 1,21 1-3 2,2431 0,3049 2-3 5,0497 -1,8514

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

150  

Tabla 3.3.1.49. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,065 0,000 1,41402 0,064 0,047 1,40134 0,070 0,088 1,39117 0,061 0,189 1,36260 0,059 0,285 1,33260 0,046 0,428 1,28384 0,036 0,484 1,26174 0,000 0,633 1,20406

                                 Tabla 3.3.2.49. Datos experimentales del ELL dl sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,949 0,051 0,066 0,038 0,75 10,71 0,895 0,105 0,066 0,078 0,74 10,07 0,833 0,167 0,066 0,122 0,73 9,22 0,778 0,222 0,065 0,160 0,72 8,63 0,723 0,277 0,064 0,195 0,70 7,95 0,672 0,328 0,062 0,230 0,70 7,60 0,576 0,424 0,059 0,289 0,68 6,65 0,427 0,573 0,051 0,376 0,66 5,49 0,298 0,702 0,042 0,450 0,64 4,55 0,170 0,830 0,029 0,521 0,63 3,68 0,106 0,894 0,020 0,560 0,63 3,32

a) b)

Figura 3.3.1.49. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

151  

            Figura 3.3.2.49. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.49. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,6020 3,6332 0,10 0,061 0,42 1-3 76,243 3,7903 2-3 119,87 1,5370

Tabla 3.3.4.49. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 0,0243 0,0063 0,114 0,70 1-3 1,0794 0,8378 2-3 4,4086 -1,7194

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

152  

Tabla 3.3.1.50. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,043 0,000 1,42022 0,042 0,054 1,40798 0,040 0,093 1,39745 0,039 0,194 1,36945 0,039 0,295 1,33675 0,033 0,411 1,29447 0,027 0,463 1,27377 0,023 0,505 1,25678 0,005 0,610 1,21339 0,000 0,633 1,20406

                                 Tabla 3.3.2.50. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,946 0,054 0,042 0,042 0,78 17,52 0,894 0,106 0,042 0,082 0,77 16,47 0,833 0,167 0,042 0,130 0,78 15,44 0,760 0,240 0,040 0,176 0,73 13,93 0,681 0,319 0,038 0,224 0,70 12,58 0,610 0,390 0,039 0,277 0,71 11,11 0,528 0,472 0,037 0,331 0,70 10,01 0,427 0,573 0,034 0,370 0,65 8,11 0,325 0,675 0,031 0,425 0,63 6,60 0,175 0,825 0,021 0,518 0,63 5,23 0,103 0,897 0,015 0,558 0,62 4,27

a) b)

Figura 3.3.1.50. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

Equilibrio líquido-líquido

153  

            Figura 3.3.2.50. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.50. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -0,4891 3,4823 0,10 0,242 1,78 1-3 64,243 3,3983 2-3 125,97 2,4965

Tabla 3.3.4.50. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,1714 0,3662 0,232 1,93 1-3 1,0614 0,8388 2-3 3,4169 -1,4571

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

154  

Tabla 3.3.1.51. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,029 0,000 1,42523 0,016 0,093 1,40650 0,022 0,192 1,37542 0,027 0,290 1,34331 0,023 0,387 1,30902 0,021 0,438 1,29113 0,005 0,495 1,27135 0,003 0,606 1,21838 0,000 0,633 1,20406

                                 Tabla 3.3.2.51. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,937 0,063 0,025 0,052 0,83 30,94 0,883 0,117 0,023 0,096 0,82 31,50 0,834 0,166 0,023 0,133 0,80 29,05 0,757 0,243 0,021 0,177 0,73 26,26 0,688 0,312 0,019 0,222 0,71 25,77 0,608 0,392 0,017 0,273 0,70 24,91 0,551 0,449 0,016 0,307 0,68 23,55 0,467 0,533 0,013 0,350 0,66 23,59 0,367 0,633 0,011 0,420 0,66 22,14 0,269 0,731 0,008 0,471 0,64 21,67 0,154 0,846 0,005 0,530 0,63 19,30

a) b)

Figura 3.3.1.51. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

Equilibrio líquido-líquido

155  

            Figura 3.3.2.51. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.51. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 2,3362 -2,0306 0,10 0,180 1,80 1-3 27,8334 0,0817 2-3 106,647 -0,9702

Tabla 3.3.4.51. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,7212 0,8878 0,371 3,85 1-3 6302,3 -0,8049 2-3 6,9665 -2,1174

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

156  

Tabla 3.3.1.52. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,165 0,000 1,39834 0,156 0,122 1,36645 0,145 0,172 1,35151 0,124 0,257 1,32477 0,088 0,359 1,29523 0,089 0,407 1,27711 0,070 0,453 1,26082 0,028 0,589 1,21670 0,000 0,633 1,20406

                                 Tabla 3.3.2.52. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,939 0,061 0,162 0,052 0,85 4,94 0,896 0,104 0,158 0,086 0,83 4,69 0,834 0,166 0,152 0,122 0,73 4,03 0,776 0,224 0,146 0,156 0,70 3,70 0,721 0,279 0,140 0,190 0,68 3,51 0,665 0,335 0,133 0,222 0,66 3,31 0,419 0,581 0,097 0,360 0,62 2,68 0,294 0,706 0,073 0,441 0,62 2,52 0,169 0,831 0,046 0,521 0,63 2,30 0,103 0,897 0,033 0,558 0,62 1,94

a) b)

Figura 3.3.1.52 a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

1

2

3

4

5

6

I2x

Equilibrio líquido-líquido

157  

            Figura 3.3.2.52. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.52. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 3,8654 -1,1436 0,10 0,369 2,65 1-3 74,173 1,0336 2-3 126,48 2,3431

Tabla 3.3.4.52. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,2011 -0,6955 0,239 1,71 1-3 10,001 -0,8780 2-3 2,0077 -0,8884

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

158  

Tabla 3.3.1.53. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,071 0,000 1,41522 0,095 0,047 1,40028 0,065 0,187 1,36388 0,043 0,279 1,33977 0,052 0,420 1,28687 0,042 0,476 1,26672 0,025 0,576 1,22799 0,000 0,633 1,20406

                                 Tabla 3.3.2.53. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,933 0,067 0,072 0,049 0,73 9,48 0,889 0,111 0,068 0,080 0,72 9,42 0,833 0,167 0,065 0,121 0,72 9,29 0,776 0,224 0,064 0,157 0,70 8,50 0,721 0,279 0,063 0,189 0,68 7,75 0,662 0,338 0,062 0,225 0,67 7,11 0,557 0,443 0,061 0,289 0,65 5,96 0,430 0,570 0,057 0,358 0,63 4,74 0,298 0,702 0,047 0,437 0,62 3,95 0,164 0,836 0,031 0,523 0,63 3,31 0,096 0,904 0,022 0,562 0,62 2,71

a) b)

Figura 3.3.1.53. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Coe

fici

ente

de

dist

ribu

ción

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

Equilibrio líquido-líquido

159  

            Figura 3.3.2.53. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.53. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 0,3612 2,7514 0,10 0,336 1,85 1-3 71,197 3,1033 2-3 129,89 3,1165

Tabla 3.3.4.53. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 -0,0055 0,2679 0,428 1,81 1-3 0,7784 0,9780 2-3 2,1554 -0,9385

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Cciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

160  

Tabla 3.3.1.54. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,130 0,000 1,40820 0,165 0,046 1,39227 0,108 0,178 1,35680 0,100 0,261 1,33224 0,080 0,361 1,30004 0,072 0,411 1,28337 0,054 0,466 1,26250 0,015 0,596 1,21859 0,000 0,633 1,20406

                                 Tabla 3.3.2.54. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,935 0,065 0,138 0,056 0,86 5,84 0,882 0,118 0,126 0,095 0,81 5,64 0,830 0,170 0,121 0,134 0,79 5,41 0,777 0,223 0,117 0,166 0,74 4,94 0,718 0,282 0,112 0,202 0,72 4,59 0,661 0,339 0,107 0,231 0,68 4,21 0,548 0,452 0,095 0,301 0,67 3,84 0,43 0,570 0,081 0,365 0,64 3,40

0,312 0,688 0,064 0,430 0,63 3,05 0,166 0,834 0,036 0,527 0,63 2,91 0,099 0,901 0,025 0,563 0,62 2,47

a) b)

Figura 3.3.1.54. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

I2x

Equilibrio líquido-líquido

161  

           Figura 3.3.2.54. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              

Tabla 3.3.3.54. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 2,0457 0,0504 0,20 0,171 1,29 1-3 14,638 1,1035 2-3 48,059 1,5033

Tabla 3.3.4.54. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δuij, y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 298,15 K, para la ecuación UNIQUAC

i‐j  Δuij(*)  Δuji(*)  σx  Δ

1-2 1,0832 -0,6693 0,140 0,94 1-3 7,1765 -0,9413 2-3 2,9443 -1,3074

                                                            (*)Δgij, Δgji, Δuijy Δuji expresados en kJ·mol-1

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

162  

Tabla 3.3.1.55. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,079 0,000 1,45077 0,080 0,046 1,44246 0,087 0,086 1,43359 0,067 0,186 1,40886 0,077 0,273 1,38458 0,061 0,363 1,35694 0,058 0,449 1,32399 0,048 0,586 1,26443 0,026 0,733 1,18423 0,000 0,794 1,15332

                                 Tabla 3.3.2.55. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,955 0,045 0,079 0,065 1,44 17,46 0,911 0,089 0,076 0,126 1,42 16,97 0,862 0,138 0,074 0,195 1,41 16,46 0,816 0,184 0,072 0,253 1,38 15,58 0,752 0,248 0,069 0,322 1,30 14,15 0,669 0,331 0,065 0,397 1,20 12,34 0,624 0,376 0,062 0,435 1,16 11,64 0,529 0,471 0,057 0,504 1,07 9,93 0,442 0,558 0,049 0,555 0,99 8,97 0,353 0,647 0,042 0,608 0,94 7,90 0,212 0,788 0,029 0,683 0,87 6,34

a) b)

Figura 3.3.1.55. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

I2x

Equilibrio líquido-líquido

163  

            Figura 3.3.2.55. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.55. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,8546 6,7015 0,30 0,330 2,54 1-3 23,641 7,1405 2-3 27,557 -2,0353

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

164  

Tabla 3.3.1.56. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,050 0,000 1,45759 0,049 0,044 1,44776 0,060 0,085 1,43988 0,051 0,181 1,41790 0,037 0,279 1,39256 0,047 0,370 1,36238 0,042 0,467 1,32647 0,039 0,565 1,28165 0,021 0,685 1,21837 0,012 0,742 1,18478 0,000 0,794 1,15332

                                 Tabla 3.3.2.56. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,957 0,043 0,052 0,063 1,47 26,96 0,903 0,097 0,050 0,134 1,38 24,95 0,858 0,142 0,050 0,193 1,36 23,32 0,813 0,187 0,049 0,250 1,34 22,18 0,765 0,235 0,048 0,300 1,28 20,35 0,719 0,281 0,047 0,347 1,23 18,89 0,622 0,378 0,044 0,433 1,15 16,19 0,515 0,485 0,040 0,508 1,05 13,49 0,372 0,628 0,033 0,594 0,95 10,66 0,247 0,753 0,025 0,658 0,87 8,63 0,177 0,823 0,020 0,695 0,84 7,47

a) b)

Figura 3.3.1.56. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

Equilibrio líquido-líquido

165  

            Figura 3.3.2.56. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.56. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 2,6701 -7,0799 0,10 0,223 2,01 1-3 25,656 -1,2262 2-3 37,112 -16,050

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

166  

Tabla 3.3.1.57. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,037 0,000 1,46169 0,039 0,045 1,45454 0,021 0,085 1,44659 0,030 0,188 1,42159 0,031 0,281 1,39658 0,031 0,373 1,36661 0,032 0,477 1,32746 0,030 0,575 1,28075 0,021 0,676 1,22775 0,018 0,728 1,19611 0,000 0,794 1,15332

                                 Tabla 3.3.2.57. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 23.3.1.55. 98,15 K

S

0,959 0,041 0,028 0,061 1,49 50,96 0,911 0,089 0,027 0,125 1,40 47,39 0,864 0,136 0,028 0,182 1,34 41,29 0,765 0,235 0,031 0,288 1,23 30,24 0,718 0,282 0,033 0,335 1,19 25,85 0,672 0,328 0,034 0,377 1,15 22,72 0,569 0,431 0,035 0,459 1,06 17,31 0,452 0,548 0,032 0,544 0,99 14,02 0,322 0,678 0,026 0,617 0,91 11,27 0,182 0,818 0,021 0,669 0,82 7,090

a) b)

Figura 3.3.1.57. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

Equilibrio líquido-líquido

167  

            Figura 3.3.2.57. Diagrama ternario del ELL para el sistema octano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.57. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,8782 4,0392 0,30 0,102 1,23 1-3 22,278 7,7924 2-3 17,862 -4,3665

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

168  

Tabla 3.3.1.58. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,029 0,000 1,46556 0,024 0,050 1,45561 0,043 0,091 1,44734 0,042 0,192 1,42460 0,042 0,283 1,39943 0,032 0,381 1,36787 0,021 0,482 1,33205 0,012 0,588 1,28482 0,012 0,697 1,22014 0,003 0,754 1,18601 0,000 0,794 1,15332

                                 Tabla 3.3.2.58. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,961 0,039 0,042 0,058 1,49 34,03 0,919 0,081 0,042 0,117 1,44 31,61 0,876 0,124 0,042 0,167 1,35 28,09 0,817 0,183 0,043 0,232 1,27 24,09 0,765 0,235 0,040 0,283 1,20 23,03 0,675 0,325 0,034 0,379 1,17 23,15 0,607 0,393 0,029 0,435 1,11 23,17 0,513 0,487 0,022 0,504 1,03 24,13 0,386 0,614 0,015 0,587 0,96 24,60 0,242 0,758 0,010 0,663 0,87 21,17

a) b)

Figura 3.3.1.58. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

Equilibrio líquido-líquido

169  

            Figura 3.3.2.58. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.58. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -0,7836 -5,9394 0,10 0,154 1,50 1-3 45,822 0,7779 2-3 43,082 -16,846

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonane

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

170  

Tabla 3.3.1.59. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,135 0,000 1,43437 0,182 0,040 1,42621 0,184 0,078 1,41890 0,168 0,168 1,38735 0,171 0,242 1,36234 0,169 0,331 1,34496 0,103 0,450 1,30866 0,083 0,546 1,26653 0,057 0,653 1,21381 0,032 0,727 1,18080 0,000 0,794 1,15332

                                 Tabla 3.3.2.59. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,907 0,093 0,180 0,098 1,05 5,31 0,860 0,140 0,180 0,151 1,08 5,15 0,813 0,187 0,178 0,198 1,06 4,84 0,766 0,234 0,173 0,248 1,06 4,69 0,715 0,285 0,165 0,298 1,05 4,53 0,610 0,390 0,135 0,379 0,97 4,39 0,495 0,505 0,110 0,495 0,98 4,41 0,373 0,627 0,084 0,569 0,91 4,03 0,239 0,761 0,061 0,648 0,85 3,34 0,168 0,832 0,047 0,685 0,82 2,94

a) b)

Figura 3.3.1.59. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

1

2

3

4

5

6

I2x

Equilibrio líquido-líquido

171  

            Figura 3.3.2.59. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.59. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -8,9173 15,158 0,10 0,264 1,57 1-3 98,097 3,6893 2-3 124,78 -1,3109

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

172  

Tabla 3.3.1.60. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,035 0,000 1,45391 0,069 0,047 1,44896 0,053 0,089 1,43942 0,066 0,185 1,41624 0,054 0,281 1,39217 0,058 0,370 1,36140 0,058 0,473 1,32197 0,049 0,565 1,27883 0,034 0,681 1,21829 0,024 0,732 1,19259 0,000 0,794 1,15332

                                 Tabla 3.3.2.60. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,969 0,031 0,051 0,065 2,10 39,84 0,917 0,083 0,055 0,145 1,75 29,13 0,869 0,131 0,060 0,205 1,56 22,66 0,826 0,174 0,062 0,252 1,45 19,29 0,772 0,228 0,064 0,311 1,36 16,45 0,725 0,275 0,064 0,352 1,28 14,50 0,625 0,375 0,061 0,425 1,13 11,61 0,508 0,492 0,055 0,503 1,02 9,44 0,389 0,611 0,047 0,573 0,94 7,76 0,256 0,744 0,036 0,648 0,87 6,19 0,172 0,828 0,027 0,696 0,84 5,35

a) b)

Figura 3.3.1.60. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

Equilibrio líquido-líquido

173  

            Figura 3.3.2.60 Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.60. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición y el coeficiente de distribución a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,8782 4,0392 0,30 0,102 1,23 1-3 22,278 7,7924 2-3 17,862 -4,3665

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

174  

Tabla 3.3.1.61. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,099 0,000 1,44764 0,087 0,090 1,42940 0,098 0,175 1,40874 0,093 0,263 1,38498 0,059 0,405 1,34087 0,066 0,551 1,27226 0,048 0,668 1,21380 0,013 0,746 1,18232 0,000 0,794 1,15332

                                 Tabla 3.3.2.61. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,950 0,050 0,094 0,083 1,66 16,78 0,899 0,101 0,091 0,152 1,50 14,87 0,858 0,142 0,090 0,200 1,41 13,43 0,811 0,189 0,089 0,268 1,42 12,92 0,766 0,234 0,086 0,301 1,29 11,46 0,718 0,282 0,084 0,342 1,21 10,37 0,615 0,385 0,077 0,426 1,11 8,84 0,506 0,494 0,070 0,494 1,00 7,23 0,382 0,618 0,058 0,577 0,93 6,15 0,251 0,749 0,044 0,651 0,87 4,96 0,178 0,822 0,036 0,687 0,84 4,13

a) b)

Figura 3.3.1.61. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

I2x

Equilibrio líquido-líquido

175  

           Figura 3.3.2.61. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.61. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,3863 2,9772 0,25 0,198 1,68 1-3 15,667 3,5821 2-3 39,301 -1,3741

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

176  

Tabla 3.3.1.62. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,079 0,000 1,45077 0,066 0,051 1,43927 0,074 0,087 1,42936 0,061 0,186 1,40188 0,066 0,281 1,37151 0,064 0,372 1,33791 0,058 0,451 1,30726 0,031 0,588 1,43927 0,000 0,689 1,19755

                                 Tabla 3.3.2.62. Datos experimentales del ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,946 0,054 0,069 0,053 0,98 13,46 0,887 0,113 0,065 0,109 0,96 13,16 0,789 0,211 0,065 0,196 0,93 11,28 0,732 0,268 0,066 0,241 0,90 9,97 0,675 0,325 0,067 0,282 0,87 8,74 0,590 0,410 0,066 0,345 0,84 7,52 0,446 0,554 0,059 0,430 0,78 5,87 0,327 0,673 0,049 0,502 0,75 4,98 0,190 0,810 0,031 0,589 0,73 4,46 0,117 0,883 0,024 0,620 0,70 3,42

a) b)

Figura 3.3.1.62. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

177  

            Figura 3.3.2.62. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.62. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,7342 3,5187 0,10 0,167 0,69 1-3 82,189 4,4893 2-3 123,82 0,6852

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

178  

Tabla 3.3.1.63. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,050 0,000 1,45759 0,042 0,053 1,44677 0,046 0,092 1,43500 0,045 0,188 1,40368 0,048 0,279 1,37886 0,042 0,409 1,33113 0,033 0,544 1,27197 0,020 0,596 1,24738 0,012 0,648 1,22067 0,000 0,689 1,19755

                                 Tabla 3.3.2.63. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,914 0,086 0,043 0,085 0,99 21,01 0,842 0,158 0,043 0,143 0,91 17,72 0,790 0,210 0,044 0,184 0,88 15,73 0,739 0,261 0,046 0,229 0,88 14,10 0,684 0,316 0,047 0,265 0,84 12,20 0,574 0,426 0,047 0,341 0,80 9,78 0,455 0,545 0,044 0,418 0,77 7,93 0,328 0,672 0,037 0,492 0,73 6,49 0,262 0,738 0,032 0,529 0,72 5,87 0,128 0,872 0,019 0,611 0,70 4,72

a) b)

Figura 3.3.1.63. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

Equilibrio líquido-líquido

179  

            Figura 3.3.2.63. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.63. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 1,3144 -0,1072 0,10 0,104 1,30 1-3 75,757 5,0260 2-3 122,64 0,4809

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

180  

Tabla 3.3.1.64. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,037 0,000 1,46169 0,044 0,050 1,45060 0,034 0,191 1,41335 0,031 0,286 1,38193 0,028 0,416 1,33630 0,026 0,511 1,29255 0,022 0,558 1,26840 0,016 0,603 1,24666 0,008 0,653 1,22153 0,000 0,689 1,19755

                                 Tabla 3.3.2.64. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,940 0,060 0,030 0,055 0,92 28,72 0,888 0,112 0,032 0,102 0,91 25,27 0,839 0,161 0,032 0,144 0,89 23,45 0,788 0,212 0,033 0,187 0,88 21,06 0,738 0,262 0,033 0,225 0,86 19,21 0,684 0,316 0,033 0,265 0,84 17,38 0,575 0,425 0,033 0,338 0,80 13,86 0,459 0,541 0,032 0,413 0,76 10,95 0,336 0,664 0,027 0,488 0,73 9,15 0,197 0,803 0,018 0,572 0,71 7,80 0,130 0,870 0,014 0,609 0,70 6,50

a) b)

Figura 3.3.1.64. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

Equilibrio líquido-líquido

181  

            Figura 3.3.2.64. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.64. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -3,3558 4,3178 0,25 0,067 0,76 1-3 76,605 5,7283 2-3 117,27 -0,5293

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

182  

Tabla 3.3.1.65. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,029 0,000 1,46556 0,032 0,054 1,45435 0,031 0,196 1,41829 0,028 0,295 1,38642 0,049 0,417 1,33650 0,023 0,516 1,29795 0,013 0,615 1,24851 0,000 0,689 1,19755

                                 Tabla 3.3.2.65. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,950 0,050 0,029 0,048 0,96 31,45 0,887 0,113 0,028 0,105 0,93 29,44 0,839 0,161 0,028 0,146 0,91 27,17 0,787 0,213 0,030 0,198 0,93 24,39 0,733 0,267 0,031 0,232 0,87 20,55 0,664 0,336 0,032 0,284 0,85 17,54 0,571 0,429 0,032 0,366 0,85 15,22 0,455 0,545 0,030 0,421 0,77 11,72 0,329 0,671 0,024 0,497 0,74 10,15 0,197 0,803 0,017 0,574 0,71 8,28 0,133 0,867 0,013 0,613 0,71 7,23

a) b)

Figura 3.3.1.65. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

Equilibrio líquido-líquido

183  

            Figura 3.3.2.65. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.65. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -5,0292 6,3530 0,10 0,253 1,91 1-3 79,843 6,2461 2-3 115,26 -1,0951

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

184  

Tabla 3.3.1.66. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,135 0,000 1,43437 0,136 0,084 1,43274 0,182 0,163 1,39538 0,131 0,275 1,37450 0,099 0,409 1,32165 0,074 0,473 1,29087 0,057 0,538 1,26562 0,060 0,577 1,24920 0,000 0,658 1,20955

                                 Tabla 3.3.2.66. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,943 0,057 0,147 0,075 1,32 8,44 0,892 0,108 0,155 0,135 1,25 7,19 0,842 0,158 0,159 0,171 1,08 5,73 0,792 0,208 0,140 0,200 0,96 5,44 0,666 0,334 0,117 0,299 0,90 5,10 0,576 0,424 0,110 0,360 0,85 4,45 0,458 0,542 0,096 0,421 0,78 3,71 0,327 0,673 0,073 0,496 0,74 3,30 0,192 0,808 0,045 0,573 0,71 3,03 0,119 0,881 0,026 0,617 0,70 3,21

a) b)

Figura 3.3.1.66. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

Equilibrio líquido-líquido

185  

            Figura 3.3.2.66. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.66. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,386 2,977 0,25 0,198 1,68 1-3 15,667 3,582 2-3 39,301 -1,374

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

186  

Tabla 3.3.1.67. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,035 0,000 1,45391 0,048 0,049 1,44687 0,045 0,091 1,43469 0,045 0,189 1,40848 0,047 0,283 1,37980 0,049 0,410 1,33197 0,041 0,496 1,29607 0,034 0,549 1,27152 0,020 0,583 1,25630 0,000 0,689 1,19755

                                 Tabla 3.3.2.67. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,952 0,048 0,039 0,055 1,15 27,97 0,910 0,090 0,040 0,100 1,11 25,28 0,858 0,142 0,044 0,150 1,06 20,60 0,802 0,198 0,048 0,193 0,97 16,29 0,758 0,242 0,051 0,229 0,95 14,06 0,699 0,301 0,054 0,266 0,88 11,44 0,590 0,410 0,056 0,335 0,82 8,61 0,469 0,531 0,050 0,411 0,77 7,26 0,339 0,661 0,040 0,487 0,74 6,24 0,196 0,804 0,025 0,573 0,71 5,59 0,148 0,852 0,020 0,600 0,70 5,21

a) b)

Figura 3.3.1.67. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

Equilibrio líquido-líquido

187  

            Figura 3.3.2.67. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.67. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 3,6238 -1,9120 0,10 0,145 1,12 1-3 68,599 1,8156 2-3 122,93 0,3238

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

188  

Tabla 3.3.1.68. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,099 0,000 1,44764 0,088 0,049 1,43672 0,096 0,090 1,42636 0,108 0,187 1,39960 0,068 0,286 1,36818 0,054 0,408 1,32447 0,046 0,502 1,28488 0,040 0,548 1,26315 0,033 0,598 1,24191 0,000 0,689 1,19755

                                 Tabla 3.3.2.68. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,934 0,066 0,096 0,075 1,14 11,06 0,886 0,114 0,094 0,120 1,05 9,92 0,835 0,165 0,092 0,162 0,98 8,91 0,783 0,217 0,088 0,207 0,95 8,49 0,738 0,262 0,085 0,239 0,91 7,92 0,676 0,324 0,081 0,277 0,85 7,14 0,541 0,459 0,071 0,358 0,78 5,94 0,424 0,576 0,058 0,438 0,76 5,56 0,306 0,694 0,045 0,506 0,73 4,96 0,215 0,785 0,034 0,561 0,71 4,52 0,118 0,882 0,021 0,619 0,70 3,94

a) b)

Figura 3.3.1.68. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

189  

           Figura 3.3.2.68. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.68. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 3,6238 -1,9120 0,10 0,145 1,12 1-3 68,599 1,8156 2-3 122,93 0,3238

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

190  

Tabla 3.3.1.69. Curva de solubilidad del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,079 0,000 1,45077 0,089 0,044 1,43626 0,070 0,092 1,42343 0,064 0,184 1,39572 0,068 0,233 1,37968 0,043 0,380 1,32617 0,062 0,263 1,37027 0,039 0,425 1,31050 0,028 0,476 1,29160 0,000 0,573 1,25845

                                 Tabla 3.3.2.69. Datos experimentales del ELL para el sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,879 0,121 0,075 0,078 0,64 7,56 0,827 0,173 0,073 0,110 0,64 7,20 0,768 0,232 0,071 0,146 0,63 6,81 0,708 0,292 0,069 0,185 0,63 6,50 0,650 0,350 0,066 0,208 0,59 5,85 0,575 0,425 0,063 0,249 0,59 5,35 0,511 0,489 0,060 0,284 0,58 4,95 0,340 0,660 0,049 0,367 0,56 3,86 0,280 0,720 0,043 0,401 0,56 3,63 0,171 0,829 0,030 0,467 0,56 3,21 0,078 0,922 0,016 0,519 0,56 2,74

a) b)

Figura 3.3.1.69. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

Equilibrio líquido-líquido

191  

            Figura 3.3.2.69. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.69. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -0,4495 2,4972 0,10 0,121 1,08 1-3 73,608 3,1318 2-3 117,18 2,0102

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

192  

Tabla 3.3.1.70. Curva de solubilidad del sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,050 0,000 1,45759 0,052 0,048 1,44306 0,043 0,098 1,43047 0,044 0,195 1,40115 0,041 0,324 1,36083 0,035 0,416 1,32373 0,029 0,465 1,30458 0,017 0,514 1,28317 0,004 0,569 1,26039 0,000 0,573 1,25845

                                 Tabla 3.3.2.70. Datos experimentales del ELL del sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,880 0,120 0,045 0,077 0,64 12,55 0,827 0,173 0,045 0,110 0,64 11,69 0,772 0,228 0,045 0,148 0,65 11,14 0,718 0,282 0,045 0,181 0,64 10,24 0,564 0,436 0,045 0,264 0,61 7,59 0,415 0,585 0,042 0,342 0,58 5,78 0,291 0,709 0,035 0,410 0,58 4,81 0,158 0,842 0,024 0,480 0,57 3,75 0,087 0,913 0,015 0,521 0,57 3,31

a) b)

Figura 3.3.1.70. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

193  

            Figura 3.3.2.70. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.70. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición y el coeficiente de distribución a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,4854 3,4666 0,10 0,089 1,21 1-3 81,627 5,3878 2-3 115,49 1,7132

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

194  

Tabla 3.3.1.71. Curva de solubilidad del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,050 0,000 1,45759 0,037 0,052 1,44846 0,038 0,094 1,43518 0,033 0,193 1,40647 0,026 0,286 1,38062 0,016 0,425 1,32245 0,018 0,461 1,30536 0,010 0,521 1,27989 0,003 0,563 1,26236 0,000 0,573 1,25845

                                 Tabla 3.3.2.71. Datos experimentales del ELL del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,944 0,056 0,036 0,040 0,71 18,73 0,880 0,120 0,036 0,080 0,67 16,30 0,824 0,176 0,035 0,115 0,65 15,38 0,773 0,227 0,035 0,143 0,63 13,91 0,711 0,289 0,033 0,181 0,63 13,49 0,657 0,343 0,032 0,210 0,61 12,57 0,535 0,465 0,029 0,277 0,60 10,99 0,418 0,582 0,025 0,337 0,58 9,68 0,286 0,714 0,020 0,406 0,57 8,13 0,161 0,839 0,013 0,477 0,57 7,04 0,089 0,911 0,008 0,519 0,57 6,34

a) b)

Figura 3.3.1.71. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

Equilibrio líquido-líquido

195  

            Figura 3.3.2.71. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.71. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 0,9551 0,4734 0,10 0,082 1,16 1-3 57,359 2,7619 2-3 113,26 1,1744

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Octano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

196  

Tabla 3.3.1.72. Curva de solubilidad del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,029 0,000 1,46556 0,026 0,071 1,44741 0,022 0,108 1,43593 0,028 0,151 1,42397 0,028 0,228 1,39871 0,022 0,311 1,36783 0,018 0,362 1,34844 0,016 0,408 1,33061 0,004 0,467 1,30873 0,000 0,573 1,25845

                                 Tabla 3.3.2.72. Datos experimentales del ELL del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,879 0,121 0,027 0,072 0,60 19,37 0,822 0,178 0,027 0,106 0,60 18,13 0,768 0,232 0,027 0,138 0,59 16,92 0,711 0,289 0,026 0,171 0,59 16,18 0,657 0,343 0,025 0,202 0,59 15,48 0,535 0,465 0,023 0,264 0,57 13,21 0,412 0,588 0,021 0,328 0,56 10,94 0,289 0,711 0,018 0,393 0,55 8,87 0,151 0,849 0,014 0,469 0,55 5,96 0,081 0,919 0,008 0,517 0,56 5,70

a) b)

Figura 3.3.1.72. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

Equilibrio líquido-líquido

197  

            Figura 3.3.2.72. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.72. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,9008 5,4949 0,10 0,220 1,22 1-3 49,889 2,3640 2-3 124,78 3,1195

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

198  

Tabla 3.3.1.73. Curva de solubilidad del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,135 0,000 1,43437 0,129 0,047 1,42720 0,108 0,089 1,41844 0,085 0,195 1,38890 0,069 0,310 1,34740 0,051 0,409 1,31229 0,038 0,455 1,29602 0,018 0,514 1,27515 0,000 0,573 1,25845

                                 Tabla 3.3.2.73. Datos experimentales del ELL del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,881 0,119 0,107 0,075 0,63 5,19 0,827 0,173 0,100 0,110 0,64 5,26 0,770 0,230 0,096 0,148 0,64 5,16 0,712 0,288 0,090 0,181 0,63 4,97 0,622 0,378 0,084 0,224 0,59 4,39 0,575 0,425 0,080 0,251 0,59 4,24 0,486 0,514 0,071 0,305 0,59 4,06 0,364 0,636 0,061 0,355 0,56 3,33 0,240 0,760 0,046 0,422 0,56 2,90 0,109 0,891 0,030 0,501 0,56 2,04

a) b)

Figura 3.3.1.73. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

1

2

3

4

5

6

I2x

Equilibrio líquido-líquido

199  

            Figura 3.3.2.73. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.73. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -2,7758 6,9045 0,10 0,239 1,99 1-3 53,485 -0,8427 2-3 124,04 3,0136

                                                            (*)Δgijy Δgji expresadas en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

200  

Tabla 3.3.1.74. Curva de solubilidad del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,035 0,000 1,45391 0,051 0,051 1,44374 0,051 0,097 1,43081 0,044 0,197 1,39918 0,034 0,331 1,35284 0,026 0,427 1,31487 0,021 0,471 1,29756 0,013 0,513 1,28033 0,000 0,573 1,25845

                                 Tabla 3.3.2.74. Datos experimentales del ELL del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,896 0,104 0,047 0,065 0,63 11,91 0,839 0,161 0,047 0,102 0,63 11,31 0,786 0,214 0,047 0,131 0,61 10,24 0,720 0,280 0,047 0,165 0,59 9,03 0,669 0,331 0,047 0,192 0,58 8,26 0,545 0,455 0,045 0,253 0,56 6,73 0,424 0,576 0,040 0,315 0,55 5,80 0,292 0,708 0,032 0,385 0,54 4,96 0,165 0,835 0,020 0,462 0,55 4,56 0,092 0,908 0,012 0,507 0,56 4,28

a) b)

Figura 3.3.1.74. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Equilibrio líquido-líquido

201  

            Figura 3.3.2.74. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.74. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 5,1426 -3,5190 0,10 0,082 1,34 1-3 69,118 3,9351 2-3 110,47 0,9827

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

202  

Tabla 3.3.1.75. Curva de solubilidad del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

x1 x2 /(g·cm-3) 0,099 0,000 1,44764 0,109 0,048 1,43593 0,071 0,191 1,39351 0,054 0,288 1,36281 0,042 0,416 1,31522 0,030 0,458 1,30019 0,016 0,512 1,27787 0,000 0,573 1,25845

                                 Tabla 3.3.2.75. Datos experimentales del ELL del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,941 0,059 0,101 0,036 0,61 5,68 0,894 0,106 0,096 0,069 0,65 6,06 0,848 0,152 0,093 0,093 0,61 5,58 0,796 0,204 0,089 0,120 0,59 5,26 0,740 0,260 0,083 0,159 0,61 5,45 0,667 0,333 0,079 0,187 0,56 4,74 0,543 0,457 0,066 0,255 0,56 4,59 0,419 0,581 0,053 0,327 0,56 4,45 0,288 0,712 0,038 0,400 0,56 4,26 0,155 0,845 0,023 0,476 0,56 3,80 0,086 0,914 0,015 0,518 0,57 3,25

a) b)

Figura 3.3.1.75. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

I2x

Equilibrio líquido-líquido

203  

           Figura 3.3.2.75. Diagrama ternario del ELL del sistema metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] a T = 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con NRTL                              Tabla 3.3.3.75. Parámetros binarios de interacción del sistema ternario, Δgij, parámetro α y desviaciones de la composición (σx) y el coeficiente de distribución (Δ) a T= 283,15 K, para la ecuación NRTL

i‐j  Δgij(*)  Δgji(*)  α  σx  Δ

1-2 -1,3614 3,5085 0,10 0,203 2,81 1-3 52,426 -0,8062 2-3 117,28 1,8166

                                                            (*)Δgijy Δgji expresados en kJ·mol-1

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 3

204  

Las Tablas 3.3.1.X. muestran la composición en fracción molar y la densidad para cada

punto de la curva de solubilidad de los sistemas estudiados en esta memoria. Los extremos de

esta curva representan la miscibilidad de los hidrocarburos en el LI.

Comparando los valores de miscibilidad de los alcanos en un mismo LI, se observa que

la miscibilidad de los alcanos decrece en el orden hexano > heptano > octano > nonano para

todos los LI, con lo que se concluye que a medida que aumenta la longitud de la cadena del

alcano, disminuye su miscibilidad en el LI. Para los hidrocarburos cíclicos, la miscibilidad en

los LI decrece en el orden ciclohexeno > ciclohexano > metilciclohexano > ciclooctano; por lo

tanto, tomando como referencia el ciclohexano, se puede decir que, tanto un aumento de la

longitud de la cadena del cicloalcano como la presencia de radicales en el hidrocarburo

cíclico, tienen un efecto negativo en la miscibilidad, mientras que la presencia de un doble

enlace en el hidrocarburo cíclico aumenta la miscibilidad l último valor de composición de la

curva de miscibilidad representa la solubilidad de los hidrocarburos aromáticos en el LI; esta

miscibilidad decrece en el orden benceno > tolueno > etilbenceno, es decir, los grupo metilo y

etilo en el anillo bencénico reducen la miscibilidad del compuesto aromático en el LI. Si se

comparan ambos extremos de la curva de miscibilidad se observa que los hidrocarburos

aromáticos presentan valores de miscibilidad en el LI mucho mayores que los hidrocarburos

alifáticos, lo que permite la extracción de los compuestos aromáticos con una mayor pureza.

Para todos los sistemas estudiados en este trabajo, la miscibilidad de los diferentes

hidrocarburos sigue la misma tendencia.

Si se tienen en cuenta los valores de miscibilidad de un mismo hidrocarburo en los

diferentes líquidos iónicos, el orden es [BMim][NTf2] > [PMim][NTf2] > [BMim][MSO4] >

[Epy][ESO4], de lo que se extrae que la miscibilidad del hidrocarburo en el líquido iónico

disminuye al disminuir la longitud de la cadena alifática del catión y al variar el anión [NTf2]-

por el anión [MSO4]-.

Equilibrio líquido-líquido

205  

En la Tabla 3.3.2.X. se muestran las composiciones de las fases conjugadas del ELL, así

como los valores de selectividad, S, y de coeficiente de distribución, En estas tablas se

observa que los valores de selectividad son mayores que la unidad para todos los sistemas

estudiados. Los valores de son menores que la unidad para los sistemas que contienen los LI

[Epy][ESO4] y [BMim][MSO4], y mayores que la unidad o próximos a ella, sobre todo a valores

de composiciones altas de , para los sistemas que contienen los LI con el anión [NTf2]-.

De la comparación de los valores de selectividad para sistemas con diferentes

hidrocarburos alifáticos y el mismo LI, se extrae que un incremento en la masa molar del

hidrocarburo disminuye los valores de selectividad, mostrando un comportamiento totalmente

opuesto al de la solubilidad. Si en un mismo sistema se varía el hidrocarburo aromático, se

observa la misma tendencia que la descrita para los hidrocarburos alifáticos. Comparando los

resultados para el mismo sistema con diferentes líquidos iónicos, se deduce que el orden

creciente que siguen los valores de selectividad es [BMim][NTf2] < [PMim][NTf2] <

[BMim][MSO4] < [Epy][ESO4], tendencia opuesta a la solubilidad. En ocasiones las tendencias

en los valores de selectividad pueden verse alteradas, debido a que las diferencias de las

composiciones de hidrocarburo en la fase rica en LI entre unos sistemas y otros son mínimas,

en algunos casos inferiores al error de determinación de la composición. Además, algunos

sistemas estudiados presentan composiciones muy pequeñas de hidrocarburo alifático en la

fase rica en LI, por lo que pequeñas variaciones de esta composición provocan grandes

cambios en la selectividad. Por todo esto, la selectividad debe ser interpretada como un rango.

Los mayores valores de se alcanzan en los sistemas con LI [BMim][NTf2] donde el

benceno está combinado con los hidrocarburos alifáticos de cadena corta. En general, los

valores del coeficiente de distribución presentan comportamientos opuestos a la selectividad,

es decir, valores de selectividad elevados están asociados a coeficientes de distribución bajos. Es

por esto que para conseguir un proceso de extracción eficaz es necesario llegar a un

compromiso que garantice valores de S y lo más elevados posibles.

Capítulo 3

206  

En las Figuras 3.3.1.X. se representa la variación de la selectividad del coeficiente de

distribución respecto a la composición del hidrocarburo aromático en la fase rica en

hidrocarburo alifático. En general, los valores de S y disminuyen a medida que aumenta la

composición del hidrocarburo aromático en la fase ligera. Sin embargo, esta tendencia no se

cumple para los coeficientes de distribución en algunos de los sistemas con los LI [Epy][ESO4] y

[BMim][MSO4], donde este parámetro oscila en torno a un valor fijo.

En estas figuras también se muestran los valores de S y encontrados en la bibliografía

para los mismos sistemas estudiados en las mismas condiciones de presión y temperatura. Sólo

dos de los 75 sistemas estudiados en este trabajo están disponibles en la bibliografía: hexano

(1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)1 y hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3).2 Si se

comparan, se puede observar que el sistema con el LI [BMim][MSO4] presenta valores de

coeficiente de distribución muy parecidos a los publicados, mientras que los valores de

selectividad difieren bastante. Esto puede ser debido a que el método utilizado para la

determinación de composiciones del ELL es diferente y a que la selectividad debe ser

interpretada como un rango. En cuanto al sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2]

(3) podemos observar que, tanto la selectividad como el coeficiente de distribución presentan

valores muy próximos a los encontrados en la bibliografía.

En las Figuras 3.3.2.X. se representan las rectas de reparto de los sistemas ternarios

estudiados obtenidas a partir de los datos experimentales del ELL y las obtenidas a partir del

modelo termodinámico NRTL. Las rectas de reparto para los sistemas con los LI [Epy][ESO4] y

[BMim][MSO4] presentan pendientes negativas en todo el diagrama triangular, mientras que

los sistemas con los LI que contienen el anión [NTf2]- presentan un cambio en la pendiente de

positivo a negativo a lo largo del diagrama triangular, mostrando un comportamiento

solutrópico. Como se observa en dichas figuras, el modelo termodinámico NRTL correlaciona

satisfactoriamente los datos experimentales.

                                                            1 Arce, A.; Earle, M. J.;Rodríguez, H.; Seddon, R. K.; J. Phys. Chem. B.2007, 111, 4732-4736 2 Garcia, J.; Fernández, A.;Torrecilla, J S.; Oliet, M.; Rodríguez, F. J. Chem Eng. Data 2010, 55, 258-261.

Equilibrio líquido-líquido

207  

En las Tablas 3.3.3.X. y 3.3.4.X. se presentan los parámetros binarios de interacción

obtenidos a partir de la correlación de los sistemas ternarios y las desviaciones de la

composición y del coeficiente de distribución para los modelos NRTL y UNIQUAC,

respectivamente. Además, en las Tablas 3.3.3.X. se incluye el parámetro α que, aunque puede

ser un parámetro de ajuste, en este caso se mantiene fijo.

Como se puede apreciar en los bajos valores de las desviaciones de la composición y

del coeficiente de distribución, ambos modelos son adecuados para la correlación de los datos

experimentales, si bien el modelo NRTL presenta menores desviaciones que el modelo

UNIQUAC en la mayoría de los sistemas.

 

 

 

 

 

 

 

Capítulo 4 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DEL ELL

 

 

 

 

Análisis de los resultados del ELL

211

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS DEL ELL

A lo largo de este capítulo se analizan los resultados experimentales del ELL

presentados en el capítulo 3. Para llevar a cabo este análisis, se evalúan la selectividad, S, y el

coeficiente de distribución, , parámetros que nos proporcionan una descripción cuantitativa

de la división de los hidrocarburos aromáticos entre las fases conjugadas.

Para dicho análisis se tienen en cuenta una serie de factores estructurales, tales como

la presencia de sustituyentes en el hidrocarburo aromático, la longitud de la cadena y el

aumento de un sustituyente o un doble enlace en el hidrocarburo alifático y la naturaleza del

catión, del anión y la longitud de la cadena alquílica del catión de los diferentes líquidos

iónicos utilizados. Además de estos factores estructurales, en esta memoria se analiza también

la influencia de la temperatura en el ELL. En la Tabla 4.1. se resumen los diferentes sistemas y

factores estudiados.

En este capítulo también se presenta la comparación de nuestros datos experimentales

con los datos publicados por otros autores para sistemas que contengan líquidos iónicos con el

mismo catión y anión que los LI estudiados en este trabajo y la comparación de estos sistemas

empleando como disolvente el sulfolano.

Capítulo 4

212

Tabla 4.1. Factores estudiados que influyen en el ELL

Factores Sistemas estudiados

4.1. Influencia de la temperatura alcano + benceno + [Epy][ESO4] a las T

= 283,15 y 298,15 K

4.2. Influencia del hidrocarburo alifático

4.2.1. Aumento de la cadena lineal hexano/ heptano/ octano/ nonano

4.2.2. Cadena cíclica

4.2.2.1. Aumento de la cadena ciclohexano / ciclooctano

4.2.2.2. Aumento de un sustituyente ciclohexano / metilciclohexano

4.2.2.3. Aumento de un doble enlace ciclohexano / ciclohexeno

4.3. Influencia del hidrocarburo aromático benceno / tolueno / etilbenceno

4.4. Influencia del líquido iónico

4.4.1. Influencia de la naturaleza del catión [Epy][ESO4] / [BMim][MSO4]

4.4.2. Influencia de la longitud de la cadena del

catión

[BMim][NTf2] / [PMim][NTf2]

4.4.3. Influencia de la naturaleza del anión [BMim][MSO4] / [BMim][NTf2]

Análisis de los resultados del ELL

213

4.1. Influencia de la temperatura

Coeficientes de distribución Selectividad

Hexano

Heptano

Octano

Nonano

Figura 4.1.1. Variación de S y con I

2x de los sistemas alcano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a;

(○) 283,15 K, (●) 298,15 K

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

20

40

60

80

100

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

40

60

80

100

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

I2x

Capítulo 4

214

Para analizar la influencia de la temperatura se han determinado los sistemas alcano +

benceno + [Epy][ESO4] a las temperaturas de 283,15 y 298,15 K. Como podemos observar en

la Figura 4.1.1., la variación del coeficiente de distribución con la temperatura es

prácticamente despreciable, mientras que las selectividades a T = 283,15 K son mayores que a

T = 298,15 K. Este pequeño aumento de la selectividad podría ser debido a que los valores de

benceno son casi independientes con la temperatura, mientras que los alcano aumentan al

aumentar la temperatura, por lo que la variación de la selectividad depende solamente de la

variación del coeficiente de distribución del alcano.

Como se muestra en la figura, y de acuerdo con lo publicado por otros autores,1,2,3 la

temperatura no es un factor determinante en el ELL de este tipo de sistemas; por lo tanto, se ha

optado por estudiar el proceso de extracción del resto de los sistemas a la temperatura de

298,15 K.

1 Arce, A.; Earle, M. J.; Rodríguez, H.; Seddon, K. R. Green Chem. 2007, 9, 70-74. 2 García, J.; Fernández, A.; Torrecilla, J. S.; Oliet, M.; Rodríguez, F. Fluid Phase Equilib. 2009, 282, 117-120. 3 Zhang, J.; Huang, C.; Chen, B.; Ren, P.; Lei, Z. Energy Fuels 2007, 21, 1724-1730.

Análisis de los resultados del ELL

215

4.2. Influencia del hidrocarburo alifático 4.2.1. Influencia del hidrocarburo alifático de cadena lineal

Benceno Tolueno Etilbenceno

[Ep

y][

ES

O4]

[BM

im][

MS

O4]

[BM

im][

NT

f 2]

[PM

im][

NT

f 2]

Figura 4.2.1.1. Variación de con I

2x de los sistemas alcano (1) + aromático (2) + LI (3): (●) hexano ; (■)

heptano; (▲) octano; (♦) nonano

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,36

0,38

0,40

0,42

0,44

0,46

0,48

0,50

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,30

0,32

0,34

0,36

0,38

0,40

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,7

0,8

0,9

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

I2x

Capítulo 4

216

Benceno Tolueno Etilbenceno

[Ep

y][

ES

O4]

[BM

im][

MS

O4]

[BM

im][

NT

f 2]

[PM

im][

NT

f 2]

Figura 4.2.1.2. Variación de S con I

2x de los sistemas alcano (1) + aromático (2) + LI (3): (●) hexano ;

(■) heptano; (▲) octano; (♦) nonano

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

140

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

50

100

150

200

250

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

35

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

70

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

35

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

Análisis de los resultados del ELL

217

Para analizar la influencia de la longitud de la cadena lineal del hidrocarburo alifático

en el comportamiento del ELL, en las Figuras 4.2.1.1. y 4.2.1.2. se presenta la variación del

coeficiente de distribución y de la selectividad en función de la composición del aromático en

la fase ligera, utilizando como hidrocarburos alifáticos de cadena lineal: hexano, heptano,

octano y nonano.

Como se puede observar en la Figura 4.2.1.1. los valores de disminuyen a medida

que aumenta la longitud de la cadena lineal del alcano, en el orden: hexano >heptano > octano

>nonano, siendo esta variación mucho menos significativa que la presentada por la

selectividad.

En la Figura 4.2.1.2. se muestra que el número de carbonos de la cadena alquílica del

hidrocarburo alifático influye considerablemente en los valores de selectividad. Los valores de

S disminuyen a medida que disminuye la longitud de la cadena lineal del alcano, es decir,

Snonano > Soctano > Sheptano > Shexano, para todos los sistemas estudiados exceptuando los sistemas

alcano + tolueno + [BMim][MSO4] y alcano + benceno + [PMim][NTf2], donde la selectividad en

los sistemas con octano es ligeramente superior a la de los sistemas con nonano. Esto es debido

a que las diferencias en la composición del hidrocarburo alifático en la fase rica en LI entre

sistemas son muy pequeñas, en algunos casos inferiores al error de composición, causando que

la tendencia general a veces se vea alterada. Esta relación entre la selectividad y la longitud de

la cadena del hidrocarburo alifático se puede explicar debido a que un aumento en la longitud

de la cadena dificulta el empaquetamiento entre las moléculas del hidrocarburo y los iones del

LI.1

1 Ferreira, A. R.; Freire, M.G.; Ribeiro, J.C.; Lopes, F.M.; Crespo, J.G.; Coutinho, J. A. P. Ind. Eng. Chem. Res. 2012. DOI: 10.1021/ie2025322.

Capítulo 4

218

4.2.2. Influencia del hidrocarburo alifático de cadena cíclica

Benceno Tolueno Etilbenceno

[Ep

y][

ES

O4]

[BM

im][

MS

O4]

[BM

im][

NT

f 2]

[PM

im][

NT

f 2]

Figura 4.2.2.1. Variación de con I

2x de los sistemas cicloalcanos o cicloalquenos (1) + hidrocarburo

aromático (2) + LI (3): (●) ciclohexano ; (■) metilciclohexano; (▲) ciclooctano; (♦) ciclohexeno

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,30

0,32

0,34

0,36

0,38

0,40

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,60

0,65

0,70

0,75

0,80

0,85

0,90

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

I2x

Análisis de los resultados del ELL

219

Benceno Tolueno Etilbenceno

[Ep

y][

ES

O4]

[BM

im][

MS

O4]

[BM

im][

NT

f 2]

[PM

im][

NT

f 2]

Figura 4.2.2.2. Variación de S con I

2x de los sistemas cicloalcano o cicloalqueno (1) + hidrocarburo

aromático (2) + LI (3): (●) ciclohexano ; (■) metilciclohexano; (▲) ciclooctano; (♦) ciclohexeno

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

2

4

6

8

10

12

14

16

18

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

Capítulo 4

220

En las Figuras 4.2.2.1. y 4.2.2.2. se muestra la influencia de la variación de la

estructura del hidrocarburo cíclico en los valores del coeficiente de distribución y de la

selectividad. Para analizar esta influencia se toma como referencia el sistema ciclohexano +

hidrocarburo aromático + LI y se varía la estructura del hidrocarburo cíclico, aumentando la

cadena cíclica (ciclooctano) y añadiendo un sustituyente (metilciclohexano) o un doble enlace

(ciclohexeno).

4.2.2.1. Aumento de la longitud de la cadena cíclica

La influencia del aumento de la longitud de la cadena cíclica del hidrocarburo

alifático en el ELL se observa en los sistemas que contienen ciclohexano y ciclooctano. En

general, los valores de los coeficientes de distribución y de las selectividades son mayores para

los sistemas que contienen ciclooctano que para los que contienen ciclohexano, excepto para

el sistema hidrocarburo cíclico + benceno + [Epy][ESO4], donde ciclohexano > ciclooctano. Es

importante destacar que la variación de la selectividad es más significativa que la variación de

los coeficientes de distribución, ya que los valores de éstos son prácticamente del mismo rango.

4.2.2.2. Aumento de un sustituyente

Del análisis de las Figuras 4.2.2.1. y 4.2.2.2. se deduce que la adición de un grupo

metilo al cicloalcano aumenta tanto los valores del coeficiente de distribución como los de la

selectividad, es decir, metilciclohexano y Smetilciclohexano > ciclohexano y Sciclohexano, respectivamente Este

comportamiento se presenta para todos los sistemas estudiados exceptuando los sistemas

cicloalcano + tolueno con los líquidos iónicos [BMim][MSO4] y [BMim][NTf2], y el sistema

cicloalcano + benceno + [Epy][ESO4], donde se observa que ciclohexano > metilciclohexano.

Análisis de los resultados del ELL

221

4.2.2.3. Presencia de un doble enlace

La presencia de un doble enlace en la cadena cíclica del hidrocarburo alifático tiene

un efecto negativo en la extracción, ya que tanto la selectividad como el coeficiente de

distribución disminuyen con la presencia de un doble enlace, como se muestra en las Figuras

4.2.2.1. y 4.2.2.2. Debido a la mayor solubilidad del ciclohexeno en el LI, la selectividad entre

el hidrocarburo aromático y el ciclohexeno es menor que entre el hidrocarburo aromático y el

ciclohexano. Este comportamiento podría ser debido a que el doble enlace del ciclohexeno

proporciona electrones π, y aumenta la afinidad del LI por el ciclohexeno. La única excepción

se encuentra en el sistema hidrocarburo cíclico + etilbenceno + [BMim][MSO4], donde

ciclohexeno > ciclohexano.

Capítulo 4

222

4.3. Influencia del hidrocarburo aromático

[BMim][MSO4] [BMim][NTf2] [PMim][NTf2]

Hex

ano

Hep

tan

o

Oct

ano

No

nan

o

Figura 4.3.1. Variación de con I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático (2)

+ LI (3): (●) benceno ; (■) tolueno; (▲) etilbenceno

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0co

efic

iente

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dis

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ón (

0,0

0,5

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I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

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uci

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)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

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dis

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0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

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uci

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0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

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nte

de

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uci

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)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

Análisis de los resultados del ELL

223

[BMim][MSO4] [BMim][NTf2] [PMim][NTf2]

Cic

loh

exan

o

Cic

loo

ctan

o

Met

ilci

clohex

ano

Cic

loh

exen

o

Figura 4.3.1. Variación de con I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático

(2) + LI (3): (●) benceno ; (■) tolueno; (▲) etilbenceno

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

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0,0

0,5

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1,5

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I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

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nte

de

dis

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0,2

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0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

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0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

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uci

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I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

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1,5

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I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

ieci

ente

de

dis

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uci

ón (

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0,0

0,2

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0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

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0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

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0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

I2x

Capítulo 4

224

[BMim][MSO4] [BMim][NTf2] [PMim][NTf2] H

exan

o

Hep

tan

o

Oct

ano

No

nan

o

Figura 4.3.2. Variación de S con I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático

(2) + LI (3): (●) benceno ; (■) tolueno; (▲) etilbenceno

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

50

100

150

200

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

Análisis de los resultados del ELL

225

[BMim][MSO4] [BMim][NTf2] [PMim][NTf2]

Cic

loh

exan

o

Cic

loo

ctan

o

Met

ilci

clohex

ano

Cic

lohex

eno

Figura 4.3.2 Variación de S con I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático

(2) + LI (3): (●) benceno ; (■) tolueno; (▲) etilbenceno

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

2

4

6

8

10

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

Capítulo 4

226

En este capítulo también se estudia la influencia de la estructura del hidrocarburo

aromático en el comportamiento del ELL de los sistemas hidrocarburo alifático + hidrocarburo

aromático + LI. Esta influencia se presenta en las Figuras 4.3.1. y 4.3.2., donde se muestra que

tanto los valores de la selectividad como los del coeficiente de distribución disminuyen en el

siguiente orden: benceno > tolueno > etilbenceno, indicando que la presencia de sustituyentes

en el compuesto aromático tiene un efecto negativo en la extracción de hidrocarburos

aromáticos de hidrocarburos alifáticos. Se observa una mayor afinidad de los LI por el

benceno, debido a que el sistema π en la molécula de benceno es más fuerte que en el tolueno

y en el etilbenceno, haciendo que su interacción con el LI sea más fuerte. Además, la molécula

de benceno es más pequeña y el impedimento estérico es menor. Según Holbrey y col.1 los

líquidos iónicos y los hidrocarburos aromáticos se organizan en una estructura “sandwich”,

donde el compuesto aromático es atrapado entre los cationes formando interacciones π-π.

1 Holbrey, J.D.; Reichert, W.M.; Nieuwenhuyzen, M; Sheppard, O.; Hardacre, C.; Rogers, R.D. Chem. Commun. 2003, 476-477

Análisis de los resultados del ELL

227

4.4. Influencia del líquido iónico

Benceno Tolueno Etilbenceno H

exan

o

Hep

tan

o

Oct

ano

No

nan

o

Figura 4.4.1. Variación de con I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático

(2) + LI (3): (●) [Epy][ESO4] ; (■) [BMim][MSO4]; (▲) [BMim][NTf2]; (♦) [PMim][NTf2]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

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uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

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uci

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)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

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)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trub

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

Capítulo 4

228

Benceno Tolueno Etilbenceno C

iclo

hex

ano

Cic

loo

ctan

o

Met

ilci

clo

hex

ano

Cic

loh

exen

o

Figura 4.4.1. Variación de con I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático

(2) + LI (3): (●) [Epy][ESO4] ; (■) [BMim][MSO4]; (▲) [BMim][NTf2]; (♦) [PMim][NTf2]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

fici

ente

ded

istr

ibuci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I2x

Análisis de los resultados del ELL

229

Benceno Tolueno Etilbenceno

Hex

ano

Hep

tan

o

Oct

ano

No

nan

o

Figura 4.4.2. Variación de Scon I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) +hidrocarburo aromático

(2) + LI (3): (●) [Epy][ESO4] ; (■) [BMim][MSO4]; (▲) [BMim][NTf2]; (♦) [PMim][NTf2]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

50

100

150

200

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

Capítulo 4

230

Benceno Tolueno Etilbenceno C

iclo

hex

ano

Cic

loo

ctan

o

Met

ilci

clo

hex

ano

Cic

loh

exen

o

Figura 4.4.2. Variación de Scon I

2x de los sistemas hidrocarburo alifático (1) +hidrocarburo aromático

(2) + LI (3): (●) [Epy][ESO4] ; (■) [BMim][MSO4]; (▲) [BMim][NTf2]; (♦) [PMim][NTf2]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

4

5

6

7

8

9

10

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

30

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

1

2

3

4

5

6

I2x

Análisis de los resultados del ELL

231

Para el análisis de la influencia de la estructura del LI en el comportamiento del ELL,

en este trabajo se han elegido los siguientes LI: [Epy][ESO4], [BMim][MSO4], [BMim][NTf2] y

[PMim][NTf2], con los que se puede estudiar el efecto de la naturaleza del catión, del anión y

de la longitud de la cadena alquílica del catión.

4.4.1. Influencia de la naturaleza del catión

Para evaluar la influencia de la naturaleza del catión se utiliza un LI con catión

imidazolio y uno con catión piridinio, aunque se debe tener en cuenta que entre los LI elegidos

existen diferencias en la longitud de la cadena alquílica tanto del catión como del anión. Los

sistemas que contienen [Epy][ESO4] presentan valores de menores que los sistemas que

contienen el LI de catión imidazolio, tanto para los sistemas que contienen hidrocarburos

liniales como hidrocarburos cíclicos. Por el contrario, las selectividades son mayores para los

sistemas que contienen [Epy][ESO4] excepto para el sistema nonano + benceno +

[BMim][MSO4], que presenta mayores valores de selectividad. El sistema ciclohexano +

benceno + [BMim][MSO4] presenta mayores valores de y S.

La influencia del carácter aromático del líquido iónico en la extracción ha sido

estudiada por diferentes autores.1,2,3,4 De estos trabajos se deduce que, en general, los LI con el

catión piridinio muestran valores de coeficiente de distribución mayores que los LI con el

catión imidazolio. Este hecho puede ser explicado debido a que el anillo del catión piridinio

está formado por cinco átomos de carbono y uno de nitrógeno y el catión imidazolio por tres

átomos de carbono y dos de nitrógeno; por tanto los LI con catión piridinio presentan mayor

aromaticidad que los LI con catión imidazolio.5 Sin embargo, existen pocas diferencias entre

las selectividades de los LI con catión piridinio e imidazolio, especialmente cuando éstos

presentan la misma longitud de la cadena alquílica del catión. 1 Arce, A.; Earle, M. J.; Rodríguez, H.; Seddon, K. R.; Soto, A. Green Chem. 2009, 11, 365-372. 2 García, J.; García, S.; Larriba, M.; Torrecilla, J. S.; Rodríguez, F. Chem. Engineering Transactions 2011, 24, 805-810. 3 Corderí, S.; Calvar, N.; Gómez, E.; Domínguez, A. Fluid Phase Equilib. 2012, 315, 45-52. 4 Cassol, C.; Umpierre, A.; Ebeling, G.; Ferrera, B.; Chiaro, S.; Dupont, J., Int. J. Mol. Sci. 2007, 7, 593-605. 5 Meindersma, G.W.; Podt, A.J.G.; de Haan, A.B. Fuel Process.Technol. 2005, 87, 59-70.

Capítulo 4

232

4.4.2. Influencia de la longitud de la cadena alquílica del catión

Los sistemas estudiados con los líquidos iónicos [BMim][NTf2] y [PMim][NTf2] nos

permiten estudiar la influencia de la longitud de la cadena del catión del LI en la separación

de hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos alifáticos. En la Figura 4.4.1. se puede observar

que los coeficientes de distribución aumentan al aumentar la longitud de la cadena alquílica

para todos los sistemas estudiados. Al contrario de lo que sucede con los valores del coeficiente

de distribución, la selectividad decrece con el aumento de la longitud de la cadena alquílica. Es

importante remarcar que existen pocas diferencias en los valores de selectividad que

presentan los sistemas con ambos LI, sobre todo en el caso de los sistemas que contienen

hidrocarburos alifáticos de cadena lineal. Los sistemas con nonano y ciclohexano son los

sistemas que presentan mayor variación en cuanto a lo que se podría esperar con el aumento

de la cadena alquílica, ya que los sistemas con benceno y tolueno presentan selectividades

mayores para [BMim][NTf2] a composiciones bajas del hidrocarburo aromático en la fase

ligera, y el sistema nonano + etilbenceno + LI es el único sistema donde aumenta la selectividad

al aumentar la cadena alquílica del catión.

Según un estudio publicado por Hansmeier,1 un proceso de extracción eficaz se

consigue cuando la cadena alquílica del catión es de cuatro carbonos, ya que una longitud

pequeña de la cadena alquílica está asociada a valores de coeficiente de distribución bajos y

una longitud mayor a seis carbonos da lugar a valores de selectividad pequeños.

4.4.3. Influencia de la naturaleza del anión

El impacto de la naturaleza del anión en el coeficiente de distribución y en la

selectividad se puede observar en las Figuras 4.4.1.y 4.4.2., comparando dichos valores en los

sistemas que contienen los LI [BMim][MSO4] y [BMim][NTf2]. En estas figuras se muestra que

1 Hansmeier, A. R.; Ionic Liquid as Alternative Solvents for Aromatics. University of Eindhoven. 2010.

Análisis de los resultados del ELL

233

los valores del coeficiente de distribución obtenidos para los sistemas que contienen el LI con

el anión [NTf2]- son mayores que con el anión [MSO4]-, mientras que los valores de

selectividad presentan una tendencia inversa. Las diferencias encontradas, tanto en los valores

de S como en los de , entre los sistemas que contienen el LI [BMim][MSO4] y el [BMim][NTf2]

son grandes, probablemente debido a la baja polaridad, al gran volumen y a la dispersión de

carga del anión [NTf2]-.

La gran influencia de la naturaleza del anión en las interacciones catión-anión del LI y

por tanto, en el comportamiento del ELL observado en los sistemas estudiados en este trabajo,

está de acuerdo con los estudios publicados por diferentes autores.1,2,3,4,5,6,7 Según éstos,

además de que las interacciones catión-anión del LI están muy influenciadas por el tipo de

anión, cuando incluimos un hidrocarburo aromático, el tipo de anión también influye en la

forma de solvatación de dicho hidrocarburo, no sólo debido a la estructura molecular del LI

sino también a las interacciones debidas a un anión específico.

4.5. Comparación bibliográfica

En las Figuras 4.5.1. - 4.5.14. se presentan los valores experimentales de S y de los

sistemas determinados en este trabajo, y los encontrados en la bibliografía en las mismas

condiciones de presión y temperatura publicados por otros autores para sistemas que

contengan líquidos iónicos con el mismo catión o anión que los estudiados en este trabajo, con

el objetivo de extender el estudio de la influencia de la estructura del liquido iónico en el

proceso de extracción. Además, en estas figuras también se incluye la comparación de estos

sistemas empleando como disolvente el sulfolano. Esta comparación se presenta en fracción 1 Hardacre, C.; Holbrey, J.D.; Nieuwenhuyzen, M. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1146-1155. 2 Lachwa, J.; Bento, I.; Duarte, M. Chem. Commun. 2006, 2445-2447.

3 Deetlefs, M.; Hardacre, C.; Nieuwenhuyzen, M. J. Phys. Chem. B. 2006, 110, 12055-12061. 4 Dong, K.; Zhang, S.; Wang, D. A. J. Phys. Chem. 2006, 110, 9775-9782. 5 Holbrey, J. D.; Reichert, W. M.; Nieuwenhuyzen, M.; Sheppard, O.; Hardacre, C.; Rogers, R. D. Commun. 2003, 476-477. 6 Hanke, C. G.; Johansson, A.; Harper, J. B.; Lynden-Bell, R. M. Chem. Phys. Lett. 2003, 374, 85-90. 7 Harper, J.B.; Lynden-Bell, R.M. Mol. Phys. 2004, 102, 85-94.

Capítulo 4

234

másica, w , en lugar de en fracción molar, x , debido a la diferencia de pesos moleculares

entre los LI y los disolventes orgánicos convencionales, ya que esta diferencia tiene un impacto

significativo en el coeficiente de distribución. Además, la interpretación másica es valiosa, ya

que en los procesos industriales normalmente se utilizan unidades másicas o volumétricas.

a) b)

Figura 4.5.1. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema hexano (1)

+ benceno (2) + LI (3) a T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦)

[PMim][NTf2], (×) sulfolano1 , (○) [EMpy][ESO4]

2, () [C8Mim][NTf2]

3, (◊) [C10Mim][NTf2]

4, ()

[C2Mim][NTf2]4

1 Chen, J.; Duan, L-P.; Mi, J-G.; Fei, W-Y.; Li, Z-C. Fluid Phase Equilibr. 2000, 173, 109-119. 2 González, E. J.; Calvar, N.; González, B.; Domínguez, A. J. Chem. Thermodyn. 2009, 41, 1215-1221. 3 Arce, A.; Earle, M. J.; Rodríguez, H.; Seddon, K. R. J. Phys. Chem. B. 2007, 111, 4732-4736. 4 Arce, A.; Earle, M. J.; Rodríguez, H.; Seddon, K. R. Green Chem. 2007, 9, 70-74.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

10

20

30

40

50

60

I

2w

Análisis de los resultados del ELL

235

a) b)

Figura 4.5.2. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema hexano (1)

+ tolueno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2],

(×) sulfolano1

a) b)

Figura 4.5.3. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema heptano (1)

+ benceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦)

[PMim][NTf2], (○) [EMpy][ESO4]2, (◊) [BMim][BF4]

2, (□ ) [BMim][SCN]

3, () [BMpyr][NTf2]

4

1 Chen, J.; Duan, L-P.; Mi, J-G.; Fei, W-Y.; Li, Z-C. Fluid Phase Equilib. 2000, 173, 109-119. 2 González, E. J.; Calvar, N.; González, B.; Domínguez, A. J. Chem. Thermodyn. 2009, 41, 1215-1221. 3 Revelli, A-L.; Mutelet, F.; Jaubert, J-N. J. Phys. Chem. B. 2010, 114, 4600-4608. 4 Pereiro, A. B.; Rodríguez, A. AIChE J. 2010, 56, 381-386.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

5

10

15

20

25

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

20

40

60

80

100

I

2w

Capítulo 4

236

a)

b)

Figura 4.5.4. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema heptano (1)

+ tolueno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2],

(×) sulfolano,1 () sulfolano,

2, (○) [C2Mim][NTf2],

3 () [EMim][NTf2],

4 (◊) [EMpy][NTf2],

4 (□)

[BMpyr][NTf2]5

a) b)

Figura 4.5.5. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema heptano (1)

+ etilbenceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2], ()

[BMpyr][NTf2]5

1 Lin, W-C.; Tsai, T-H.; Lin, T-Y.; Yang, C-H. J. Chem. Eng. Data 2008, 53, 760-764. 2 Chen, J.; Li, Z.; Duan, L. J. Chem. Eng. Data 2000, 45, 689-692.

3 Arce, A.; Earle, M. J.; Rodríguez, H.; Seddon, K. R. Green Chem. 2007, 9, 70-74. 4 Corderí, S.; Calvar, N.; Gómez, E.; Domínguez, A. Fluid Phase Equilib. 2012, 315, 46-52. 5 Pereiro, A. B.; Rodríguez, A. AIChE J. 2010, 56, 381-386.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

5

10

15

20

25

30

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trub

uci

ón (

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

2

4

6

8

10

12

14

I

2w

Análisis de los resultados del ELL

237

a) b)

Figura 4.5.6. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema octano (1) +

benceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦)

[PMim][NTf2], (×) sulfolano,1 (○) [EMpy][ESO4]

2, (□ ) sulfolano

3

a) b)

Figura 4.5.7. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema octano (1) +

tolueno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2], (×)

sulfolano,1 (○) sulfolano

4

1 Chen, J.; Duan, L-P.; Mi, J-G.; Fei, W-Y.; Li, Z-C. Fluid Phase Equilibr. 2000, 173, 109-119. 2 González, E. J.; Calvar, N.; Gómez, E.; Domínguez, A. J. Chem. Thermodyn. 2010, 42, 104-109. 3 Lee, S.; Kim, H. J. Chem. Eng. Data 1995, 40, 499-503. 4 Lee, S.; Kim, H. J. Chem. Eng. Data 1995, 40, 499-503.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

20

40

60

80

100

120

140

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

10

20

30

40

50

60

I

2w

Capítulo 4

238

a) b)

Figura 4.5.8. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema octano (1) +

etlbenceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2], (□ ) [EMim][NTf2]1

a) b)

Figura 4.5.9. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema nonano (1)

+ benceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦)

[PMim][NTf2], (○) [EMpy][ESO4]2, (□ ) [BMim][PF6]

3

1 Arce, A.; Earle, M. J.; Rodríguez, H.; Seddon, K. R. Green Chem. 2007, 9, 70-74. 2 González, E. J.; Calvar, N.; Gómez, E.; Domínguez, A. J. Chem. Thermodyn. 2010, 42, 104-109. 3 Maduro, R. M.; Aznar, M. Fluid Phase Equilib. 2008, 265, 129-138.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

10

20

30

40

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

50

100

150

200

I

2w

Análisis de los resultados del ELL

239

a) b)

Figura 4.5.10. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema nonano (1)

+ tolueno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2],

(□) [BMim][PF6]1

a) b)

Figura 4.5.11. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema

ciclohexano (1) + benceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4], (▲)

[BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2], (×) sulfolano2, (○) [EMpy][ESO4]

3, (□ ) [BMim][PF6]

1

1 Lu, Y.; Yang, X.; Luo, G. J. Chem. Eng. Data 2010, 55, 510-512. 2 Chen, J.; Li, Z.; Duan, L. J. Chem. Eng. Data 2000, 45, 689-692. 3 González, E. J.; Domínguez, I.; González, B.; Canosa, J. Fluid Phase Equilibr. 2010, 296, 213-218.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

10

20

30

40

50

60

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

10

20

30

40

I

2w

Capítulo 4

240

a) b)

Figura 4.5.12. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema

ciclohexano (1) + tolueno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦)

[PMim][NTf2], (×) sulfolano1, (□ ) [EMim][NTf2]

2, () [EMpy][NTf2]

2, (○) [BMpyr][NTf2]

3

a) b)

Figura 4.5.13. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema

ciclooctano (1) + benceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4], (▲)

[BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2], (○) [EMpy][ESO4]4

1 Chen, J.; Li, Z.; Duan, L. J. Chem. Eng. Data 2000, 45, 689-692. 2 Corderí, S.; Calvar, N.; Gómez, E.; Domínguez, A. Fluid Phase Equilib. 2012, 315, 46-52. 3 Seoane, R. G.; Gómez, E.; González, E. J.; Domínguez, A. J. Chem. Thermodyn. 2012, 47, 402-407. 4 González, E. J.; Calvar, N.; González, B.; Domínguez, A. Fluid Phase Equilib. 2010, 291, 59-65.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

2

4

6

8

10

12

I

2w

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

20

40

60

80

I

2w

Análisis de los resultados del ELL

241

a) b)

Figura 4.5.14. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a I

2w del sistema

metilciclohexano (1) + benceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4],

(▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2], (○) [EMpy][ESO4]1

En las Figuras 4.5.1-4.5.14., se observa que, en general, los valores de para todos los

sistemas que contienen LI son menores que los valores obtenidos para los sistemas con

sulfolano, exceptuando los sistemas octano o heptano (1) + tolueno (2) + LI (3), y ciclohexano

(1) + benceno o tolueno (2) + LI (3), que presentan valores de mayores a los obtenidos con

sulfolano para composiciones de I

2w menores que 0,3, destacando los sistemas que contienen

el LI [BMim][NTf2]. Los valores de selectividad obtenidos en los sistemas con los LI estudiados

en este trabajo son mayores que los obtenidos por diferentes autores utilizando como

disolvente el sulfolano, excepto para los LI [PMim][NTf2] y [BMim][NTf2] a composiciones de I

2w menores de 0,5. Según Meindersma y col.2 en un proceso de extracción el coeficiente de

distribución es el parámetro más importante, ya que determina las dimensiones del equipo y la

cantidad de disolvente necesario. Por lo tanto, si analizamos únicamente este parámetro, en un

proceso con LI con valores de iguales o superiores a los del sulfolano y con selectividades

comparables, el uso de este LI como disolvente es económicamente viable.

1 González, E. J.; Calvar, N.; Canosa, J.; Domínguez, A. J. Chem. Eng. Data. 2010, 55, 2289-2293. 2Meindersma, G.W.; de Haan, A.B. Chem.Eng.Res. Des. 2008, 86, 745-752.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de

dis

trib

uci

ón (

)

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

I

2w0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S

)

0

20

40

60

80

I

2w

Capítulo 4

242

En las Figuras 4.5.1., 4.5.3., 4.5.6., 4.5.9, 4.5.11., 4.5.13. y 4.5.14. los sistemas

hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) se comparan con los sistemas

hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [EMpy][ESO4] (3) obtenidos de la bibliografía,

observando valores de coeficiente de distribución mayores para todos los sistemas que

contienen [EMpy][ESO4] y selectividades menores para los sistemas con hexano y heptano y

mayores para el octano y nonano. Para los hidrocarburos cíclicos las selectividades son

mayores para los sistemas con [EMpy][ESO4] a bajas composiciones de I

2w y menores a altas

composiciones.

La influencia de la cadena alquílica del catión del LI en los parámetros S y para el

sistema hexano (1) + benceno (2) + LI (3) puede ser analizada en la Figura 4.5.1. Como se

puede observar, los valores de los coeficientes de distribución aumentan a medida que

aumenta la longitud de la cadena del catión, [C2Mim][NTf2] < [PMim][NTf2] < [BMim][NTf2] <

[C8Mim][NTf2] < [C10Mim][NTf2] y los valores de la selectividad disminuyen en el mismo orden.

En la Figura 4.5.3. se muestra como influye la naturaleza del anión del LI en el sistema

heptano + benceno + LI. Los valores de siguen la tendencia: [SCN]- > [NTf2]- > [BF4]- >

[MSO4]- mientras que los valores de selectividad disminuyen en el orden: [BF4]- >. [SCN]- >

[MSO4]- > [NTf2]-.

Para el estudio de la influencia de la naturaleza del catión del LI se utiliza la

comparación del sistema heptano + tolueno + LI, representado en la Figura4.5.4., observándose

que los valores del coeficiente de distribución con el LI de catión [BMpyr]+ son mayores que los

obtenidos con el LI de catión [BMim]+, y que los valores de selectividades presentan la

tendencia opuesta.

Análisis de los resultados del ELL

243

4.6. Conclusiones

En este apartado se resumen las conclusiones más importantes obtenidas a partir del

análisis de los datos experimentales presentados en este trabajo. En la siguiente tabla se

muestra un esquema de las principales conclusiones.

Tabla 4.6.1. Principales conclusiones obtenidas

Factor S

Hid

roca

rbu

ro l

inea

l

T 283,15 K ≈ 298,15 K 283,15 K ≥ 298,15 K

↑ longitud de la cadena del

hidrocarburo lineal

↓ ↑ S

Hid

roca

rbu

ro c

ícli

co ↑ longitud de la cadena del

hidrocarburo cíclico

↑ ↑ S

↑ sustituyente ↑ ↑ S

↑ doble enlace ↑ ↓ S

Hid

roca

rbu

ro.

aro

má

tico

↑ sustituyente ↓ ↓ S

Líq

uid

o i

ón

ico

Piridinio / imidazolio piridinio < imidazolio Simidazolio < Spiridinio

↑ longitud de la cadena del

catión

↑ ↓ S

anión [NTf2]- > [MSO4]

- [MSO4]

- > [NTf2]

-

Capítulo 4

244

A la vista de los resultados obtenidos, se puede concluir que los coeficientes de

distribución disminuyen al aumentar el peso molecular del hidrocarburo (tanto si se trata de

hidrocarburos lineales como de hidrocarburos aromáticos), excepto para los hidrocarburos

cíclicos, donde un aumento del peso molecular lleva a valores mayores de ; esta variación no

depende de la naturaleza del LI utilizado. Los valores de selectividad aumentan al aumentar el

peso molecular de los hidrocarburos alifáticos, tanto lineales como cíclicos.

Si tenemos en cuenta la naturaleza del catión del LI, el coeficiente de distribución

presenta valores mayores para los sistemas con el LI con catión imidazolio que para los

sistemas estudiados con el LI con catión piridinio.

El coeficiente de distribución aumenta al aumentar la longitud de la cadena alquílica

del catión, como se puede observar en los sistemas estudiados con los LI [PMim][NTf2] y

[BMim][NTf2], y disminuye significativamente si se sustituye el anión [NTf2]- por el anión

[MSO4].- De hecho, los sistemas hidrocarburo alifático (1) + benceno o tolueno (2) + LI (3) con

el anión [NTf2]- presentan valores de mayores que la unidad. Respecto a los valores de S,

éstos no se ven significativamente influenciados por el aumento de la longitud de la cadena

alquílica del catión. Por el contrario, sí se observa que la naturaleza del anión del LI influye

considerablemente en los valores de selectividad, siendo los valores obtenidos utilizando LI con

anión [MSO4]- incluso el doble que los obtenidos utilizando el LI con el anión [NTf2]- . De

forma general, se puede decir que los sistemas que contienen [Epy][ESO4] presentan valores

menores de , tanto para los sistemas que contienen hidrocarburos lineales como

hidrocarburos cíclicos, y en cambio, los valores de selectividad son menores para los sistemas

con el LI [BMim][NTf2]. La tendencia general para los valores del es: [Epy][ESO4] <

[BMim][MSO4] < [PMim][NTf2] < [BMim][NTf2], tendencia contraria a la de los valores de

selectividad.

Análisis de los resultados del ELL

245

Para poder evaluar la capacidad de extracción de los LI en la separación de la mezcla

hidrocarburo alifático + hidrocarburo aromático, se realiza la comparación de nuestros datos

experimentales con los obtenidos por diferentes autores utilizando el sulfolano como

disolvente. Observándose que los valores de coeficientes de distribución son mayores para el

sulfolano en prácticamente todos los sistemas estudiados, lo que podría indicar que los LI

utilizados en este trabajo no son los más adecuados para la separación de las mezclas

hidrocarburo alifático + hidrocarburo aromático, ya que sería necesaria una cantidad

relativamente alta de LI para llevar a cabo la extracción. Pero, por otro lado, si se tiene en

cuenta que los valores de selectividad obtenidos en casi todos los sistemas estudiados en este

trabajo son mayores que los obtenidos por diferentes autores utilizando como disolvente el

sulfolano, que los LI presentados en esta memoria son fáciles de sintetizar y recuperar, tienen

una presión de vapor despreciable, el proceso de extracción se puede realizar a temperatura

ambiente y que no hay presencia de LI en la fase rica en hidrocarburo alifático, entonces los

costes de operación se reducen considerablemente, y los LI presentados en esta memoria

pueden ser futuros candidatos para la sustitución de los disolventes orgánicos utilizados hasta

el momento en los procesos de extracción de las mezclas hidrocarburo alifático +

hidrocarburo aromático.

 

 

 

 

 

 

Capítulo 5 PREDICCIÓN DEL ELL CON EL MÉTODO

COSMO-RS 

 

 

 

Predicción del proceso de extracción

249  

5. PREDICCIÓN DEL ELL CON EL MÉTODO COSMO-RS

El gran interés suscitado por la aplicación de los líquidos iónicos en los procesos de

extracción líquido-líquido se debe, en gran medida, a la ventaja que supone el poder

modificar sus propiedades combinando diferentes iones y a la posibilidad de ser recuperados

con relativa facilidad. Debido a la gran variedad de combinaciones de los distintos iones, se

pueden obtener un gran número de LI, por lo que sería de gran utilidad poder disponer de una

herramienta que nos ayudase a predecir las propiedades físicas de estos compuestos.

En este contexto, resulta complicado el uso de herramientas comunes de predicción

como pueden ser los métodos de contribución de grupos, ya que la mayoría de ellos requieren

parámetros de interacción que todavía no han sido determinados para la mayoría de los

líquidos iónicos.

En los últimos años, como alternativa a estos métodos de predicción, surge una

metodología rápida y general para la predicción de datos termofísicos. El método COSMO-RS

(COnductor-like-Screening MOdel for Real Solvents), cuya ventaja principal es que es

independiente de parámetros de interacción o de grupos, lo que supone un enfoque

prometedor para el estudio del ELL de sistemas que contengan líquidos iónicos.

Capítulo 5

250  

5.1. Estudio teórico

El método COSMO-RS ha sido propuesto por Klamt y col.1,2,3 y se caracteriza

principalmente porque sólo utiliza información estructural de las moléculas para la

predicción a priori de los coeficientes de actividad y otros datos termofísicos (presión de vapor,

temperatura de ebullición, solubilidad en gases y líquidos, y datos de equilibrio

multicomponente líquido-gas, líquido-líquido y líquido-sólido). Este método combina cálculos

químicos cuánticos con termodinámica estadística con el fin de determinar y predecir las

propiedades termodinámicas sin la necesidad de utilizar datos experimentales.

Este método considera que la mayoría de la fase líquida está formada por cavidades

moleculares estrechamente empaquetadas, donde cada una de las moléculas está dividida en

m segmentos, cada uno con una densidad de carga polarizada, . Además, las interacciones

entre las moléculas son reducidas a interacciones de los segmentos moleculares. La

distribución de carga de una molécula en el campo continuo de polaridad, es representada

gráficamente mediante el histograma profile que proporcionan una guía gráfica, sencilla e

intuitiva para la interpretación del comportamiento físico-químico de los compuestos. En

general, el método COSMO-RS predice que los compuestos interaccionan eficazmente en una

mezcla cuando sus histogramas profiles son similarmente simétricos o imágenes

especulares, con presencia de grupos polares de distinto signo químico. Para determinar las

propiedades termofísicas (macroscópicas) de un fluido a partir de la información electrónica

(microscópica) de las moléculas, el método COSMO-RS desarrolla un tratamiento

termodinámico estadístico en el que se utiliza el profile como elemento de enlace. El método

calcula la energía de interacción entre las moléculas de soluto y disolvente, E (´), evaluando

el contacto de una región de la superficie molecular de área efectiva, aeff, considerando que los

segmentos sobre las superficies moleculares de la molécula y la cavidad tienen densidades de                                                             1 Klamt, A. J. Phys. Chem. 1995, 99, 2224-2235. 2 Klamt, A.; Jonas, V.; Bürger, T. J. Phys. Chem. A, 1998, 102, 5074-5085. 3 Klamt, A.; Eckert, F. Fluid Phase Equilib. 2000, 172, 43-72.

Predicción del proceso de extracción

251  

carga polarizada, y´, respectivamente. La energía de interacción entre las moléculas del

soluto y del disolvente se determina integrando, sobre toda la superficie de contacto, la energía

necesaria para separar los segmentos de densidades de carga, y´, una distancia tal que el

potencial eléctrico entre ambos segmentos de carga contraria se haga cero.

Figura 5.1.1.1 Distribución de carga polarizada en la interfase soluto-disolvente

El método COSMO-RS establece que las interacciones entre moléculas en un fluido

pueden ser de tres tipos: electrostáticas (Misfit), de enlace de hidrógeno y de van der Waals.

Las energías debidas a estos tres tipos de interacciones vienen dadas por las siguientes

ecuaciones:

, ′ ′                                                                                                         5.1.  

 

min 0;min 0; max 0;                                      5.2.

′ 5.3.

                                                            1 http://www.cosmologic.de/index.php?cosId=4201&crId=4

Capítulo 5

252  

siendo ´CHBdonanteaceptorvdw,´vdw los parámetros que se ajustan por comparación con

datos experimentales en la formulación general del método COSMO-RS.

Una vez calculada la energía de interacción soluto-disolvente, es posible evaluar en

términos termodinámicos clásicos el estado de los componentes de la mezcla, lo cual se realiza

con un tratamiento termodinámico-estadístico cuya expresión de partida es la que define el

potencial químico de un segmento de densidad de carga, para un sistema S, potential: 

ln p .. ,

′                                                                5.4.

 

donde s( es una medida de afinidad del sistema S por una superficie de polaridad,

Formalmente, s es el potencial químico de un área de contacto molecular promedio

aeff, y densidad de carga polarizada, en el conjunto S a la temperatura T. A partir de la

expresión de potential se puede determinar el potencial químico de una molécula Xi en el

líquido S:

, , ln 5.5.

donde los términos , y , son las contribuciones de tipo combinatorial y residual al

potencial químico, C es un parámetro ajustable y AS es el valor promedio del área del

disolvente. A continuación, a partir del potencial químico se puede determinar el coeficiente

de actividad, del soluto X en el disolvente S mediante la expresión:

5.6.

Predicción del proceso de extracción

253  

con lo que se obtiene la descripción completa del estado termodinámico del soluto X en la

disolución con S.

Los cálculos se llevan a cabo con el programa COSMOTherm de la empresa

COSMOLogic, que cuenta con extensas bases de datos con más de 4.500 compuestos y 200

líquidos iónicos.

5.1.1 Evolución del método COSMO-RS

Existen una serie de modificaciones del método COSMO-RS con el objetivo de mejorar

su precisión: COSMO_VLLE1, COSMO_LLE2, COSMO-SAC3 y COSMO-RS (Ol)4. Los modelos

COSMO_VLLE y COSMO_LLE han sido desarrolladas por Banerjee y col.1,2 siendo ambos

modelos adaptaciones del método COSMO-RS para el estudio del ELV y ELL, respectivamente,

a través de la estimación de una serie de parámetros como son aeff y CHB para el modelo

COSMO_VLLE y aeff, CHB y HB para el modelo COSMO_ ELL.

Lin y Sandler3 presentan una modificación del método COSMO-RS llamada COSMO-

SAC. En este último modelo, el cálculo del segmento del coeficiente de actividad, es la

ecuación central del método en contraste con el cálculo del potencial químico de un segmento

de densidad de carga, µ(en COSMO-RS. El modelo COSMO-SAC utiliza un total de 8

parámetros: los radios atómicos de cinco elementos (H, C, N, S, Cl), aeff, CHB y HB.

En el modelo COSMO-RS (Ol) Grensemann y Gmehling5 exponen que sólo los átomos

de hidrógenos polarizados conectados a átomos fuertemente electronegativos forman enlaces

de hidrógeno, con lo cual se introduce un segundo histograma profile solamente para

segmentos de la superficie, donde los enlaces de hidrógeno son físicamente significativos.

                                                            1 Banerjee, T.; Singh, M.K.; Khanna. Ind. Eng. Chem. Res. 2006, 45, 3207-3219. 2 Banerjee, T.; Sahoo, R.K.; Rath, S.S. Ind. Eng. Chem. Res. 2007, 46, 1292-1304. 3 Lin, S.-T.; Sandler, S.I. Ind. Eng. Chem. Res. 2002, 41, 899-913. 4 Grensemann, H.; Gmehling, J. Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 1610-1624.

Capítulo 5

254  

5.2. Resultados

En este apartado se muestran los resultados obtenidos con el método COSMO-RS para

los datos del equilibrio líquido-líquido de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) +

hidrocarburo aromático (2) + LI (3) determinados experimentalmente en este trabajo.

Como ya se ha comentado anteriormente, el método COSMO-RS no necesita

parámetros de interacción determinados a partir de datos experimentales sino que utiliza

información sobre la estructura molecular de los compuestos. Los LI, en contraste con los

disolventes convencionales, pueden ser descritos mediante un modelo de par iónico neutro,

modelo denominado CA, o como una mezcla de iones, modelo denominado C+A. En el caso del

modelo CA el histograma profile del LI es obtenido para la molécula optimizada como un

todo, mientras que en el modelo C+A las densidades de carga de los iones C + y A- se calculan

por separado para después combinarlos en un mismo histograma profile con el objetivo de

definir el LI.1,2 En este trabajo se usarán ambos modelos para la predicción del

comportamiento del ELL.

El criterio de equilibrio viene definido por la ecuación:  

IIi

IIi

Ii

Ii xx 5.2.1

donde Ii y II

i son los coeficientes de actividad del componente i en las fases líquidas I y II,

respectivamente, que serán calculados con el método COSMO-RS, y Iix y II

ix representan la

fracción molar del componente i en las fases líquidas I y II. Asumiendo que el proceso ocurre a

temperatura constante y las composiciones de las fases conjugadas en equilibrio con el método

                                                            1 Palomar, J.; Torrecilla, J. S.; Ferro, V. R.; Rodríguez, F. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 4523-4532. 2 Diedenhfen, M.; Klamt, A. Fluid Phase Equilibr. 2010, 294, 31-38.

Predicción del proceso de extracción

255  

COSMO-RS se calculan utilizando un algoritmo descrito por la modificación del algoritmo de

Rashford-Rice.1

Aunque los 75 sistemas determinados experimentalmente en este trabajo han sido

predichos con el método COSMO-RS, sólo se presentan a modo de ejemplo 13 de estos

sistemas (Tabla 5.1.2.), los cuales nos permiten hacer una evaluación general de la predicción

del ELL. Es importante destacar que para los sistemas que incluyen LIs con el anión [NTf2]-, el

modelo CA del método COSMO-RS no predice la separación de las fases en el equilibrio.

Tabla 5.2.1. Ejemplos de los sistemas ternarios predichos con el método COSMO-RS

Benceno Tolueno Etilbenceno [Epy][ESO4] Hexano 1, 2

[BMim][MSO4]

Hexano 3 10 11 Heptano 4 Octano 5 Nonano 6 Ciclohexano 7 Ciclooctano 8 Metilciclohexano 9

[BMim][NTf2] Hexano 12

[PMim][NTf2] Hexano 13

Para poder analizar la capacidad del método COSMO-RS para la predicción del ELL de

los sistemas hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático (2) + LI (3) se presentan las

siguientes tablas y figuras, en las que X es el número del sistema presentado en la Tabla 5.2.1.

En las Tablas 5.2.2.X. y 5.2.3.X. se muestran las composiciones, en fracción molar, de

las fases conjugadas en el equilibrio calculados con los modelos CA y C+A, (del método

COSMO-RS) respectivamente, y los valores de S y obtenidos a partir de dichas

composiciones.

Las Figuras 5.2.1.X. muestran la variación de los valores de S y calculados con los

modelos CA y C+A y los calculados experimentalmente, con la composición de hidrocarburo

aromático en la fase ligera.                                                             1 Klamt, A.; Schüürmann, G. J.Chem. Soc. Perkin Trans. II. 1993, 799–805.

Capítulo 5

256  

En el diagrama triangular (Figuras 5.2.2.X.) se presentan las rectas de reparto

experimentales y las calculadas con el método COSMO-RS con los modelos CA y C+A.

Para tener una idea del rendimiento cuantitativo del método COSMO-RS, se calcula la

desviación de las composiciones de las rectas de reparto de los sistemas ternarios predichos

con el método COSMO-RS con respecto a los datos experimentales del ELL utilizando la

Ecuación 3.1.2.2. Estos resultados se presentan en la Tabla 5.2.4.

Predicción del proceso de extracción

257  

Tabla 5.2.2.1. Datos calculados con el modelo CA paral ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

S

0,904 0,096 0,034 0,077 0,81 21,77 0,847 0,153 0,033 0,118 0,77 19,73 0,782 0,218 0,033 0,160 0,73 17,61 0,725 0,275 0,032 0,194 0,70 15,91 0,661 0,339 0,031 0,229 0,67 14,17 0,593 0,407 0,031 0,263 0,65 12,48 0,519 0,480 0,030 0,298 0,62 10,83 0,453 0,546 0,029 0,328 0,60 9,47 0,377 0,621 0,027 0,361 0,58 8,07

Tabla 5.2.3.1. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K

S

0,875 0,125 0,011 0,046 0,37 28,29 0,803 0,197 0,010 0,066 0,33 26,31 0,719 0,281 0,009 0,087 0,31 23,46 0,652 0,348 0,009 0,102 0,29 21,22 0,580 0,420 0,008 0,116 0,28 19,04 0,506 0,494 0,008 0,130 0,26 16,87 0,430 0,570 0,007 0,144 0,25 14,82 0,365 0,635 0,007 0,153 0,24 13,28 0,296 0,704 0,006 0,165 0,24 11,61

a) b)

Figura 5.2.1.1. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1)

+ benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

I2x

Capítulo 5

258  

Figura 5.2.2.1. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T

= 283,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶Δ): datos calculados con el modelo C+A

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

259  

Tabla 5.2.2.2. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,906 0,094 0,040 0,075 0,80 18,24 0,853 0,147 0,039 0,113 0,77 16,74 0,766 0,234 0,038 0,170 0,73 14,50 0,724 0,276 0,038 0,195 0,71 13,51 0,671 0,328 0,037 0,226 0,69 12,33 0,596 0,404 0,036 0,267 0,66 10,79 0,526 0,473 0,035 0,302 0,64 9,48 0,463 0,536 0,034 0,334 0,62 8,39 0,297 0,700 0,030 0,417 0,60 5,89

Tabla 5.2.3.2. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,877 0,123 0,013 0,044 0,36 25,07 0,809 0,191 0,012 0,064 0,34 23,15 0,703 0,297 0,010 0,089 0,30 20,59 0,650 0,350 0,010 0,102 0,29 19,03 0,589 0,411 0,009 0,115 0,28 17,49 0,507 0,493 0,009 0,132 0,27 15,38 0,434 0,566 0,008 0,145 0,26 13,77 0,372 0,628 0,007 0,156 0,25 12,45 0,221 0,779 0,006 0,187 0,24 9,42

a) b)

Figura 5.2.1.2 a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1)

+ benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Sel

ectiv

idad

(S

)

0

10

20

30

40

50

60

70

I2x

Capítulo 5

260  

Figura 5.2.2.2. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T

= 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶Δ): datos calculados con el C+A

[Epy][ESO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

261  

Tabla 5.2.2.3. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,910 0,089 0,087 0,100 1,12 11,78 0,864 0,135 0,086 0,147 1,08 10,84 0,812 0,187 0,086 0,196 1,05 9,87 0,760 0,238 0,086 0,241 1,01 8,96 0,716 0,282 0,086 0,278 0,99 8,23 0,612 0,385 0,086 0,359 0,93 6,67 0,494 0,501 0,085 0,445 0,89 5,14 0,371 0,618 0,085 0,533 0,86 3,76 0,078 0,656 0,078 0,656 1,00 1,00

Tabla 5.2.3.3. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,871 0,129 0,022 0,060 0,47 18,29 0,805 0,195 0,020 0,084 0,43 17,10 0,734 0,266 0,020 0,110 0,41 15,50 0,667 0,333 0,019 0,133 0,40 14,06 0,611 0,389 0,018 0,150 0,38 12,95 0,487 0,513 0,016 0,185 0,36 10,68 0,361 0,639 0,014 0,220 0,34 8,63 0,245 0,755 0,012 0,252 0,33 6,98 0,121 0,879 0,007 0,292 0,33 5,42

a) b)

Figura 5.2.1.3. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1)

+ benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

Capítulo 5

262  

Figura 5.2.2.3. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a

T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

263  

Tabla 5.2.2.4. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,957 0,043 0,057 0,049 1,15 19,17 0,905 0,094 0,057 0,105 1,11 17,51 0,868 0,132 0,058 0,143 1,09 16,35 0,822 0,177 0,058 0,187 1,06 15,02 0,777 0,222 0,058 0,229 1,03 13,78 0,752 0,247 0,058 0,250 1,01 13,13 0,621 0,377 0,059 0,357 0,95 9,98 0,510 0,486 0,060 0,439 0,90 7,67 0,409 0,584 0,061 0,510 0,87 5,86 0,057 0,687 0,057 0,687 1,00 1,00

Tabla 5.2.3.4. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,945 0,055 0,024 0,037 0,66 26,03 0,877 0,123 0,023 0,077 0,62 24,29 0,829 0,171 0,023 0,105 0,61 22,52 0,770 0,230 0,022 0,136 0,59 20,82 0,713 0,287 0,021 0,164 0,57 19,22 0,681 0,319 0,020 0,177 0,55 18,53 0,523 0,477 0,019 0,245 0,51 14,25 0,399 0,601 0,017 0,296 0,49 11,22 0,296 0,704 0,016 0,338 0,48 8,99 0,099 0,901 0,009 0,443 0,49 5,27

a) b)

Figura 5.2.1.4. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema heptano (1)

+ benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Sel

ectiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

I2x

Capítulo 5

264  

Figura 5.2.2.4. Diagrama ternario del ELL del sistema heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Heptano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

265  

Tabla 5.2.2.5. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,959 0,041 0,038 0,047 1,13 28,45 0,911 0,088 0,038 0,097 1,10 26,21 0,872 0,127 0,039 0,138 1,08 24,37 0,823 0,176 0,039 0,185 1,05 22,24 0,778 0,221 0,039 0,228 1,03 20,33 0,730 0,269 0,040 0,270 1,00 18,42 0,628 0,370 0,041 0,354 0,96 14,71 0,519 0,478 0,042 0,436 0,91 11,24 0,397 0,597 0,044 0,522 0,88 7,92 0,256 0,730 0,047 0,626 0,86 4,68

Tabla 5.2.3.5. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,941 0,059 0,009 0,029 0,49 53,45 0,874 0,126 0,008 0,059 0,47 50,00 0,819 0,181 0,008 0,083 0,46 46,50 0,752 0,248 0,008 0,109 0,44 42,69 0,690 0,310 0,007 0,131 0,42 39,13 0,627 0,373 0,007 0,152 0,41 35,68 0,501 0,499 0,007 0,191 0,38 28,89 0,377 0,623 0,006 0,225 0,36 22,79 0,255 0,745 0,005 0,257 0,34 17,31 0,134 0,866 0,004 0,293 0,34 12,43

a) b)

Figura 5.2.1.5. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema octano (1)

+ benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

Sel

ectiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

120

I2x

Capítulo 5

266  

Figura 5.2.2.5. Diagrama ternario del ELL del sistema octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a

T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

267  

Tabla 5.2.2.6. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,959 0,040 0,026 0,045 1,12 41,91 0,913 0,087 0,026 0,095 1,10 38,59 0,864 0,136 0,026 0,145 1,07 35,17 0,822 0,177 0,027 0,186 1,05 32,45 0,778 0,221 0,027 0,228 1,03 29,66 0,736 0,263 0,027 0,266 1,01 27,12 0,633 0,365 0,028 0,352 0,96 21,45 0,524 0,473 0,030 0,437 0,92 16,16 0,397 0,598 0,032 0,529 0,88 10,94 0,266 0,723 0,035 0,623 0,86 6,53

Tabla 5.2.3.6. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,942 0,058 0,005 0,028 0,48 87,74 0,876 0,124 0,005 0,056 0,45 84,78 0,806 0,194 0,005 0,085 0,44 77,26 0,749 0,251 0,004 0,107 0,43 71,87 0,688 0,312 0,004 0,130 0,42 65,89 0,633 0,367 0,004 0,149 0,40 60,60 0,503 0,497 0,004 0,189 0,38 48,59 0,377 0,623 0,004 0,224 0,36 37,49 0,246 0,754 0,003 0,257 0,34 27,20 0,134 0,866 0,002 0,289 0,33 19,10

a) b)

Figura 5.2.1.6. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema nonano (1)

+ benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

50

100

150

200

250

I2x

Capítulo 5

268  

Figura 5.2.2.6. Diagrama ternario del ELL del sistema nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a

T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Nonano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

269  

Tabla 5.2.2.7. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,959 0,040 0,136 0,049 1,21 8,55 0,918 0,081 0,135 0,095 1,17 7,92 0,873 0,126 0,134 0,141 1,12 7,28 0,826 0,173 0,133 0,186 1,08 6,66 0,777 0,222 0,132 0,230 1,04 6,07 0,726 0,272 0,131 0,272 1,00 5,52 0,621 0,376 0,129 0,352 0,94 4,50 0,503 0,490 0,126 0,435 0,89 3,54 0,374 0,613 0,123 0,529 0,86 2,63 0,089 0,645 0,089 0,645 1,00 1,00

Tabla 5.2.3.7. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,940 0,060 0,042 0,030 0,50 11,35 0,879 0,121 0,039 0,056 0,47 10,46 0,815 0,185 0,038 0,082 0,44 9,53 0,749 0,251 0,036 0,105 0,42 8,67 0,684 0,316 0,035 0,126 0,40 7,89 0,620 0,380 0,033 0,145 0,38 7,18 0,504 0,496 0,030 0,177 0,36 6,05 0,375 0,625 0,026 0,213 0,34 4,97 0,257 0,743 0,021 0,246 0,33 4,15 0,135 0,865 0,013 0,288 0,33 3,40

a) b)

Figura 5.2.1.7. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclohexano

(1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

I2x

Capítulo 5

270  

Figura 5.2.2.7. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4]

(3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

271  

Tabla 5.2.2.8. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,964 0,035 0,074 0,042 1,18 15,47 0,926 0,074 0,074 0,085 1,15 14,44 0,874 0,125 0,074 0,139 1,11 13,14 0,830 0,169 0,074 0,181 1,08 12,11 0,735 0,264 0,074 0,267 1,01 10,05 0,634 0,364 0,074 0,347 0,95 8,15 0,522 0,474 0,075 0,429 0,91 6,34 0,400 0,592 0,075 0,514 0,87 4,64 0,094 0,628 0,094 0,628 1,00 1,00

Tabla 5.2.3.8. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,948 0,052 0,020 0,026 0,51 23,77 0,893 0,107 0,019 0,052 0,48 22,32 0,819 0,181 0,018 0,082 0,46 20,29 0,759 0,241 0,018 0,105 0,43 18,70 0,630 0,370 0,016 0,147 0,40 15,54 0,507 0,493 0,015 0,184 0,37 12,75 0,384 0,616 0,013 0,217 0,35 10,30 0,265 0,735 0,011 0,249 0,34 8,20 0,150 0,850 0,008 0,285 0,33 6,40

a) b)

Figura 5.2.1.8. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema ciclooctano

(1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

I2x

Capítulo 5

272  

Figura 5.2.2.8. Diagrama ternario del ELL del sistema ciclooctano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4]

(3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Ciclooctano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

273  

Tabla 5.2.2.9. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,956 0,043 0,094 0,052 1,20 12,17 0,917 0,083 0,094 0,096 1,16 11,32 0,872 0,127 0,094 0,142 1,12 10,42 0,828 0,171 0,093 0,185 1,08 9,60 0,781 0,218 0,093 0,228 1,05 8,77 0,733 0,265 0,093 0,268 1,01 8,00 0,633 0,365 0,092 0,348 0,95 6,52 0,518 0,477 0,092 0,430 0,90 5,07 0,386 0,604 0,091 0,523 0,87 3,67

Tabla 5.2.3.9. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,936 0,064 0,027 0,032 0,51 0,51 0,879 0,121 0,025 0,058 0,48 0,48 0,815 0,185 0,024 0,084 0,45 0,45 0,754 0,246 0,023 0,106 0,43 0,43 0,690 0,310 0,023 0,128 0,41 0,41 0,628 0,371 0,022 0,148 0,40 0,40 0,506 0,494 0,020 0,183 0,37 0,37 0,382 0,618 0,017 0,217 0,35 0,35 0,257 0,743 0,014 0,251 0,34 0,34

a) b)

Figura 5.2.1.9. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo

CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

I2x

Capítulo 5

274  

Figura 5.2.2.9. Diagrama ternario del ELL del sistema metilcilohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el

modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Metilciclohexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

275  

Tabla 5.2.2.10. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,897 0,103 0,085 0,073 0,71 7,42 0,840 0,159 0,084 0,109 0,69 6,87 0,789 0,210 0,083 0,142 0,67 6,39 0,735 0,263 0,082 0,174 0,66 5,94 0,676 0,322 0,080 0,208 0,65 5,46 0,617 0,380 0,078 0,242 0,64 5,02 0,548 0,448 0,076 0,280 0,63 4,53 0,436 0,558 0,071 0,345 0,62 3,81 0,303 0,686 0,062 0,428 0,62 3,04

Tabla 5.2.3.10. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,862 0,138 0,021 0,033 0,24 9,93 0,790 0,210 0,020 0,048 0,23 9,18 0,726 0,274 0,019 0,060 0,22 8,59 0,662 0,338 0,018 0,072 0,21 8,02 0,593 0,407 0,016 0,083 0,20 7,45 0,527 0,473 0,015 0,094 0,20 6,94 0,455 0,545 0,014 0,108 0,20 6,32 0,343 0,657 0,012 0,128 0,19 5,54 0,223 0,777 0,009 0,150 0,19 4,79

a) b)

Figura 5.2.1.10. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1)

+ tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

5

10

15

20

25

I2x

Capítulo 5

276  

Figura 5.2.2.10. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a

T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Tolueno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

277  

Tabla 5.2.2.11. Datos calculados con el modelo CA para el ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,936 0,064 0,085 0,031 0,50 5,45 0,879 0,120 0,083 0,058 0,48 5,11 0,828 0,172 0,081 0,082 0,48 4,83 0,770 0,229 0,079 0,107 0,47 4,54 0,773 0,226 0,079 0,105 0,47 4,56 0,653 0,345 0,074 0,157 0,45 4,00 0,526 0,470 0,067 0,210 0,45 3,50 0,394 0,599 0,058 0,268 0,45 3,03 0,249 0,740 0,045 0,341 0,46 2,57 0,105 0,876 0,024 0,430 0,49 2,15

Tabla 5.2.3.11. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

S

0,920 0,080 0,023 0,013 0,16 6,36 0,851 0,149 0,021 0,022 0,15 6,00 0,789 0,211 0,020 0,030 0,14 5,68 0,723 0,277 0,018 0,038 0,14 5,36 0,727 0,273 0,019 0,038 0,14 5,38 0,593 0,407 0,016 0,052 0,13 4,80 0,461 0,539 0,013 0,065 0,12 4,30 0,332 0,668 0,010 0,077 0,12 3,87 0,200 0,800 0,007 0,093 0,12 3,46

a) b)

Figura 5.2.1.11. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1)

+ etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (□) modelo CA, (Δ) modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

I2x

Capítulo 5

278  

Figura 5.2.2.11. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4]

(3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales;(□- - -□): datos calculados con el modelo CA; (Δ ̶ ̶ ̶ Δ): datos calculados con el modelo C+A

[BMim][MSO4]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Etilbenceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

279  

Tabla 5.2.2.12. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,855 0,144 0,062 0,108 0,75 10,41 0,802 0,196 0,063 0,146 0,74 9,41 0,743 0,255 0,066 0,189 0,74 8,35 0,701 0,297 0,067 0,218 0,74 7,68 0,641 0,356 0,070 0,262 0,73 6,74 0,546 0,449 0,075 0,334 0,74 5,39 0,444 0,547 0,086 0,426 0,78 4,02 0,357 0,621 0,159 0,595 0,96 2,15 0,200 0,731 0,156 0,707 0,97 1,24 0,137 0,775 0,116 0,749 0,97 1,14

a) b)

Figura 5.2.1.12. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (Δ) modelo C+A

Figura 5.2.2.12. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales; (Δ ̶ ̶ ̶Δ): datos calculados con el modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

I2x

[BMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Capítulo 5

280  

Tabla 5.2.2.13. Datos calculados con el modelo C+A para el ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

S

0,933 0,066 0,039 0,042 0,64 15,25 0,870 0,130 0,040 0,081 0,63 13,59 0,799 0,200 0,042 0,124 0,62 11,90 0,737 0,261 0,043 0,161 0,61 10,56 0,660 0,338 0,045 0,207 0,61 9,03 0,569 0,428 0,047 0,262 0,61 7,42 0,522 0,474 0,049 0,293 0,62 6,65 0,431 0,562 0,052 0,357 0,64 5,29 0,357 0,634 0,057 0,424 0,67 4,22 0,286 0,698 0,070 0,524 0,75 3,07 0,160 0,773 0,119 0,733 0,95 1,28

a) b)

Figura 5.2.1.13. a) Coeficiente de distribución y b) selectividad con respecto a x2

I del sistema hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K; (●) Experimental, (Δ) modelo C+A

Figura 5.2.2.13. Diagrama ternario del ELL del sistema hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K, (•─•): datos experimentales; (Δ ̶ ̶ ̶Δ): datos calculados con el modelo C+A

I1x I

2x II1x II

2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

I2x

[PMim][NTf2]0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Benceno

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Hexano

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Predicción del proceso de extracción

281  

Tabla 5.2.4. Desviación de la composición σx de los sistemas ternarios estudiados con COSMO-RS

Benceno Tolueno Etilbenceno CA C+A CA C+A CA C+A

[Ep

y][E

SO4]

Hexano 4,006 3,189

Heptano 3,835 2,247

Octano 4,378 2,512

Nonano 4,538 2,558

Ciclohexano 4,772 3,018

Ciclooctano 4,978 2,394

Metilciclohexano 4,871 2,707

[BM

im][

MS

O4]

Hexano 5,445 4,695 5,604 2,825 6,048 1,470

Heptano 5,963 1,494 6,000 2,632

Octano 5,437 3,945 5,965 2,815

Nonano 5,573 3,927 5,074 2,194

Ciclohexano 6,831 4,187 6,938 5,555 6,818 1,479

Ciclooctano 6,436 3,958 5,855 2,932 5,907 1,514

Metilciclohexano 5,512 3,536 6,260 2,795 6,403 1,493

[BM

im][

NT

f 2]

Hexano NP 15,317 NP 5,954 NP 5,969

Heptano NP 5,376 NP 5,724 NP 5,775

Octano NP 5,214 NP 5,613 NP 6,086

Nonano NP 4,748 NP 3,094 NP 6,470

Ciclohexano NP 4,870 NP 5,083 NP 4,720

Ciclooctano NP 5,700 NP 5,567 NP 5,030

Metilciclohexano NP 4,768 NP 5,301 NP 5,409

[PM

im][

NT

f 2]

Hexano NP 6,178 NP 6,603 NP 14,500

Heptano NP 5,839 NP 6,566 NP 7,329

Octano NP 5,713 NP 6,317 NP 6,915

Nonano NP 5,646 NP 6,809 NP 6,916

Ciclohexano NP 5,108 NP 7,763 NP 6,520

Ciclooctano NP 5,963 NP 14,317 NP 6,436

Metilciclohexano NP 5,726 NP 6,393 NP 6,376

NP = No predice separación entre las fases.

Capítulo 5

282  

Las Tablas 5.2.2.X. y 5.2.3.X. muestran los valores de composición de las fases

conjugadas en el equilibrio junto con los valores de S y calculados con el método COSMO-

RS. Las diferencias encontradas entre los valores de S y experimentales y calculados pueden

estar relacionadas con la sensibilidad de estos parámetros con respecto a la composición.

Además, se observa que con ambos modelos los valores predichos para la selectividad son

inferiores que los experimentales, mientras que los valores de predichos con el modelo CA

son mayores que los experimentales y los obtenidos con el modelo C+A son menores.

En las Figuras 5.2.1.X. se presentan las comparaciones de la variación de los valores de

S y con la composición de aromático en la fase ligera para los datos experimentales y los

calculados con el método COSMO-RS para los modelos CA y C+A. A partir de estas figuras se

puede deducir que el método COSMO-RS es capaz de predecir adecuadamente las tendencias

de S y obtenidas experimentalmente para todos los sistemas estudiados exceptuando los que

contienen los LI con el anión [NTf2]-, que presentan tendencias en el comportamiento de

diferentes.

Las Figuras 5.2.2.X. muestran las rectas de reparto experimentales y las calculadas por

el método COSMO-RS para los modelos CA y C+A, excepto para los sistemas que contienen el

LI con el anión [NTf2]-, de los cuales sólo se presentan las rectas de reparto obtenidas con el

modelo C+A, ya que como se ha comentado anteriormente el modelo CA no predice separación

de fases para estos sistemas. En estas figuras se puede observar que el modelo C+A predice

mejor el área de la región miscible que el modelo CA, aunque ambos modelos muestran una

ligera diferencia a la hora de predecir la pendiente de las rectas de reparto con respecto a las

experimentales. A medida que aumenta la composición de aromático en la fase ligera, las

diferencias observadas entre las pendientes de las rectas de reparto obtenidas

experimentalmente y las calculadas son mayores. Además, el método COSMO-RS predice

presencia de LI en la fase ligera a altas composiciones de aromático, principalmente en los

sistemas que contienen LI con el anión [NTf2]-.

Predicción del proceso de extracción

283  

Como se puede observar en la Tabla 5.2.4., las desviaciones obtenidas con el modelo

CA son mayores que las obtenidas con el modelo C+A para todos los sistemas estudiados. Es

importante remarcar que, según las desviaciones obtenidas con el método COSMO-RS, cuanto

mayor es la región miscible del sistema ternario, el método COSMO-RS predice peor el

comportamiento del ELL.

5.2.1. Análisis de los resultados

En este apartado se lleva a cabo una evaluación cualitativa de la predicción del

comportamiento de los ELL hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático (2) + LI (3)

con el método COSMO-RS, con el objetivo de comprobar si este método es adecuado para la

selección a priori de un LI para la extracción de hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos

alifáticos. De los 2 modelos utilizados en este trabajo, el análisis se realizará con los resultados

obtenidos con el modelo C+A por ser con el que se obtienen mejores resultados.

Para dicho análisis, se estudia la influencia de una serie de factores, tales como la

temperatura, la longitud de la cadena del hidrocarburo alifático, la presencia de grupos metilo

y etilo en el hidrocarburo aromático y la estructura del anión y la longitud de la cadena del

catión del LI, en los valores de la selectividad y del coeficiente de distribución. En la Tabla

5.2.1.1. se resumen los diferentes sistemas y factores estudiados. En las Figuras 5.2.1.1.1.-

5.2.1.1.5. se presenta la comparación de la influencia de los diferentes factores en los datos

experimentales con los datos predichos por el método COSMO–RS modelo C+A. En la Tabla

5.2.1.1. se resumen los diferentes sistemas y factores estudiados con el método COSMO-RS.

Capítulo 5

284  

Tabla 5.2.1.1. Factores estudiados que influyen en el ELL

Factores Sistemas estudiados Numero de

sistema

Influencia de la temperatura alcano + benceno + [Epy][ESO4] a las T = 283,15 y 298,15 K

1 y 2

Influencia del hidrocarburo alifático

Aumento de la cadena lineal hexano/ heptano/ octano/ nonano 3, 4, 5, 6

Aumento de la cadena ciclíca ciclohexano / ciclooctano 7 y 8

Aumento de un sustituyente en la cadena ciclíca

ciclohexano / metilciclohexano 7 y 9

Influencia del hidrocarburo aromático

benceno / tolueno / etilbenceno 3, 10 y 11

Influencia del líquido iónico [Epy][ESO4] / [BMim][MSO4]

[BMim][NTf2] / [PMim][NTf2]

3, 12 y 13

Predicción del proceso de extracción

285  

Influencia de la temperatura

a) b)

c) d)

Figura 5.2.1.1.1. a) y c) Datos experimentales y b) y d) datos calculados con el método COSMO-RS

para el modelo C+A de y S selectividad respectivamente, respecto I2x del sistema hexano (1) +

benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a (●) 298,15 K; (○) 283,15 K

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

100

  I2x

Capítulo 5

286  

Influencia del hidrocarburo alifático de cadena lineal

a) b)

 

c) d)

 

Figura 5.2.1.1.2. a) y c) Datos experimentales y b) y d) datos calculados con el método COSMO-RS

para el modelo C+A de y S selectividad respectivamente, respecto I2x del sistema alcano (1) +

benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a la T = 298,15 K; (●) hexano, (■) heptano, (▲) octano, (♦) nonano

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0co

efic

ient

e de

dis

trib

ució

n (

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

50

100

150

200

250

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

50

100

150

200

250

I2x

Predicción del proceso de extracción

287  

Influencia del hidrocarburo alifático de cadena cíclica

a) b)

c) d)

Figura 5.2.1.1.3. a) y c) Datos experimentales y b) y d) datos calculados con el método COSMO-RS

para el modelo C+A de y S selectividad respectivamente, respecto I2x del sistema cicloalcano (1) +

benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a la T = 298,15 K; (●) ciclohexano ; (■) metilciclohexano; (▲) ciclooctano

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

60

  I2x

Capítulo 5

288  

Influencia del hidrocarburo aromático

a) b)

 

c) d)

   

Figura 5.2.1.1.4. a) y c) Datos experimentales y b) y d) datos calculados con el método COSMO-RS

para el modelo C+A de y S selectividad respectivamente, respecto I2x del sistema hexano (1) +

hidrocarburo aromático (2) + [BMim][MSO4] (3) a la T = 298,15 K; (●) benceno, (■) tolueno, (▲) etilbenceno

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

()

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0co

efic

ient

e de

dis

trib

ució

n (

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

10

20

30

40

50

I2x

Predicción del proceso de extracción

289  

Influencia del líquido iónico

a) b)

c) d)

Figura 5.2.1.1.5. a) y c) Datos experimentales y b) y d) datos calculados con el método COSMO-RS

para el modelo C+A de y S selectividad respectivamente, respecto I2x del sistema hexano (1) +

benceno (2) + LI (3) a la T = 298,15 K; (●) [Epy][ESO4], (■) [BMim][MSO4], (▲) [BMim][NTf2], (♦) [PMim][NTf2]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

()

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

coef

icie

nte

de d

istr

ibuc

ión

(

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

  I2x

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

sele

ctiv

idad

(S)

0

20

40

60

80

  I2x

Capítulo 5

290  

La Figura 5.2.1.1. muestra la variación del coeficiente de distribución y de la

selectividad del sistema hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a las temperaturas de

298,15 y 283,15 K para los datos experimentales (a) y (c) y los calculados con el método

COSMO-RS modelo C+A (b) y (d). En esta figura se observa que el método COSMO-RS

reproduce adecuadamente el efecto de la temperatura en los valores S y de la mezcla hexano

(1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3).

En la Figura 5.2.1.2. se muestran las tendencias de S y obtenidas experimentalmente

y las predichas con el método COSMO-RS modelo C+A al aumentar la longitud de la cadena

del hidrocarburo alifático. Los valores experimentales de no varían significativamente al

aumentar el hidrocarburo alifático a altas concentraciones de hidrocarburo aromático en la

fase ligera, aunque sí varían a bajas concentraciones de I2x , mientras que el método COSMO-

RS no predice variación de los valores de . El método COSMO-RS predice satisfactoriamente

el aumento de los valores de S al aumentar el número de carbonos del hidrocarburo alifático.

La comparación de la variación de los valores de S y al modificar el hidrocarburo

alifático de cadena cíclica se representan en la Figura 5.2.1.3. La tendencia de los valores de S

y obtenidos con el método COSMO-RS al variar la estructura del hidrocarburo alifático de

cadena cíclica es similar a la comentada anteriormente para el aumento de la longitud del

hidrocarburo alifático de cadena lineal.

Los valores de selectividad y coeficiente de distribución disminuyen con la presencia

de sustituyentes en el compuesto aromático; los grupos metilo y etilo en el anillo bencénico

reducen la capacidad de extracción del compuesto aromático. Como se puede observar en la

Figura 5.2.1.4 el método COSMO-RS modelo C+A refleja adecuadamente la influencia de la

estructura del hidrocarburo aromático en el comportamiento de los sistemas.

La Figura 5.2.1.5. presenta tanto los datos experimentales como los predichos para los

valores de S y de los sistemas hexano (1) + benceno (2) + LI (3) a T = 298,15 K. Como

podemos observar en esta figura, aunque el método COSMO-RS no predice la variación de la

Predicción del proceso de extracción

291  

concentración de hidrocarburo aromático en la fase ligera para los valores de en los

sistemas que contienen LI con el anión [NTf2]-, sí predice esta variación en los sistemas con los

LI con aniones sulfato. Por otra parte, la predicción de la influencia de la estructura de los

diferentes LI investigados en este trabajo en el coeficiente de distribución y la selectividad es

satisfactoria.

Es importante remarcar que el método COSMO-RS modelo C+A no predice mayor

influencia del anión del LI que de la longitud de la cadena alquílica del catión en los valores de

selectividad.

5.3. Conclusiones

En este capítulo se ha evaluado la capacidad de predicción del método COSMO-RS del

comportamiento de los sistemas hidrocarburo alifático (2) + hidrocarburo aromático (2)+ LI

(3). Para ello se han utilizado dos modelos diferentes: el modelo CA, que describe el LI como

un par iónico neutro, y el modelo C+A, que describe el LI como una mezcla de iones.

A partir de los resultados presentados en este capítulo, se puede concluir que con el

modelo C+A se obtienen mejores resultados de predicción tanto para el área de la región

miscible como para la pendiente de las rectas de reparto. Es más, el modelo CA no predice

separación de fases en los sistemas que contienen LI con el anión [NTf2]-.

La evaluación cuantitativa del método de predicción se ha determinado a partir de las

desviaciones cuadráticas medias de las composiciones en el equilibrio presentadas en la Tabla

5.2.1. A partir de los datos presentados en esta tabla se observa claramente que las

desviaciones obtenidas con el modelo CA son mayores que las obtenidas con el modelo C+A.

La influencia de factores como la temperatura, la estructura del hidrocarburo alifático,

del hidrocarburo aromático y del LI en la tendencia de los valores de S y para los sistemas

hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo aromático (2) + LI (3) es satisfactoriamente predicha

Capítulo 5

292  

por el método COSMO-RS modelo C+A. Por lo tanto, se puede concluir que el método

COSMO-RS utilizado en este trabajo proporciona buenas aproximaciones para la selección a

priori del líquido iónico adecuado para la extracción de hidrocarburos aromáticos de

hidrocarburos alifáticos en ausencia de datos experimentales.

 

 

 

 

 

 

 

Capítulo 6 RESUMEN Y CONCLUSIONES

 

 

 

 

Conclusiones

295  

6. RESUMEN Y CONCLUSIONES

En este capítulo se enumeran los principales apartados que se han tratado en este

trabajo, y a partir de los resultados experimentales y teóricos se presentan las conclusiones

más importantes.

Síntesis y caracterización de los líquidos iónicos

En este trabajo se han sintetizado dos de los cuatro LI utilizados, [Epy][ESO4] y

[BMim][MSO4], mientras que los LI [BMim][NTf2] y [PMim][NTf2] han sido suministrados por

Iolitec. Se han determinado experimentalmente la densidad, el índice de refracción, nD, y la

velocidad del sonido, u, de todos los LI en el rango de temperaturas comprendido entre 298,15

y 343,15 K y presión atmosférica.

Para el ajuste de la densidad y el índice de refracción se ha utilizado una ecuación

polinómica de primer orden, mientras que para el ajuste de la velocidad del sonido la ecuación

utilizada ha sido de segundo orden.

De acuerdo a los resultados experimentales se ha llegado a las siguientes conclusiones: 

● La densidad decrece linealmente cuando aumenta la temperatura en el rango de

temperaturas estudiado para todos los LI. Entre los LI que contienen el anión alquilsulfato, el LI

con catión piridinio presenta mayor densidad que el LI que contiene el catión imidazolio.

Capítulo 6

296  

Al aumentar la longitud de la cadena alifática del catión del LI, la densidad disminuye,

y aumenta al cambiar el anión [NTf2]- por el anión [MSO4]-.

● El índice de refracción de todos los LI disminuye de forma lineal al aumentar la

temperatura. Al aumentar la longitud de la cadena alifática del catión del LI el índice de

refracción prácticamente no varía, pero sí aumenta de forma significativa al cambiar el anión

[NTf2]- por el anión [MSO4]-.

● Del mismo modo que ocurre con el índice de refracción, la velocidad del sonido de

los LI prácticamente no varía al aumentar la longitud de la cadena alquílica del catión y

aumenta de forma significativa al modificar el anión [NTf2]- por el anión [MSO4]-.

Equilibrio líquido-líquido

A partir de la determinación experimental de las curvas de solubilidad y de las rectas

de reparto se ha realizado el estudio del ELL de 75 sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1)

+ hidrocarburo aromático (2) + líquido iónico (3). Estos sistemas se presentan en la Tabla 6.1.

Todos los equilibrios presentados en este trabajo se han determinado

experimentalmente a 298,15 K y presión atmosférica. Además, con el objetivo de estudiar la

influencia de la temperatura, también se ha estudiado el ELL de los sistemas alcano (1) +

benceno (2)+ [Epy][ESO4] (3) a T =283,15 K.

A partir de la composición de las fases en equilibrio se ha determinado la selectividad

y el coeficiente de distribución; la fiabilidad de estos datos ha sido confirmada mediante las

ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand, y los datos del ELL han sido correlacionados con los

modelos termodinámicos NRTL y UNIQUAC.

Conclusiones

297  

Tabla 6.1. Sistemas ternarios estudiados

Benceno Tolueno Etilbenceno

[Ep

y][E

SO4]

Hexano ■ Heptano ■ Octano ■ Nonano ■ Ciclohexano ■ Ciclooctano ■ Metilciclohexano ■ Ciclohexeno ■

[BM

im][

MS

O4]

Hexano ■ ■ ■ Heptano ■ ■ Octano ■ ■ Nonano ■ ■ Ciclohexano ■ ■ ■ Ciclooctano ■ ■ ■ Metilciclohexano ■ ■ ■ Ciclohexeno ■ ■ ■

[BM

im][

NT

f 2]

Hexano ■ ■ ■ Heptano ■ ■ ■ Octano ■ ■ ■ Nonano ■ ■ ■ Ciclohexano ■ ■ ■ Ciclooctano ■ ■ ■ Metilciclohexano ■ ■ ■

[PM

im][

NT

f 2]

Hexano ■ ■ ■ Heptano ■ ■ ■ Octano ■ ■ ■ Nonano ■ ■ ■ Ciclohexano ■ ■ ■ Ciclooctano ■ ■ ■ Metilciclohexano ■ ■ ■

■ Sistemas estudiados a T = 283,15 y 298,15 K

Las conclusiones más importantes obtenidas de la determinación experimental de los

ELL son las siguientes:

● Los hidrocarburos estudiados son parcialmente miscibles en los LI. La miscibilidad

del hidrocarburo alifático de cadena lineal en el LI disminuye a medida que aumenta la

longitud de la cadena. Tanto un aumento de la longitud de la cadena como la presencia de

radicales en el hidrocarburo cíclico tienen un efecto negativo en la miscibilidad, mientras que

la presencia de un doble enlace en el hidrocarburo cíclico aumenta la miscibilidad en los LI.

Por otra parte, los grupos metilo y etilo en el anillo bencénico reducen la miscibilidad del

Capítulo 6

298  

hidrocarburo aromático en el LI. En general, los hidrocarburos aromáticos presentan valores

de solubilidad en el LI mucho mayores que los hidrocarburos alifáticos, lo que permite la

extracción de los compuestos aromáticos con elevada pureza. Los valores de solubilidad de un

mismo hidrocarburo en los diferentes líquidos iónicos, disminuyen al disminuir la cadena

alifática del catión y al variar el anión [NTf2]- por el anión [MSO4]-.

● Los valores de selectividad son mayores que la unidad para todos los sistemas

estudiados. A partir de los resultados obtenidos, se puede concluir que, un incremento en la

masa molar del hidrocarburo disminuye los valores de selectividad. En un mismo sistema con

diferentes LI el orden creciente que siguen los valores de selectividad es [BMim][NTf2] <

[PMim][NTf2] < [BMim][MSO4] < [Epy][ESO4]. Los valores de son menores que la unidad

para los sistemas que contienen los LI [Epy][ESO4] y [BMim][MSO4], y mayores que la unidad o

próximos a ella, sobre todo a valores de composiciones altas de , para los sistemas que

contienen los LI con el anión [NTf2]-. En general, los valores del coeficiente de distribución

presentan comportamientos opuestos a la selectividad, es decir, valores de selectividad

elevados están asociados a coeficientes de distribución bajos.

● En general, los valores de S y disminuyen a medida que aumenta la composición

del hidrocarburo aromático en la fase ligera. Sin embargo, esta tendencia no se cumple para

los coeficientes de distribución en algunos de los sistemas con los LI [Epy][ESO4] y

[BMim][MSO4], donde este parámetro oscila en torno a un valor fijo.

● Las rectas de reparto para los sistemas con los LI [Epy][ESO4] y [BMim][MSO4]

presentan pendientes negativas en todo el diagrama triangular, mientras que los sistemas con

los LI que contienen el anión [NTf2]- presentan un cambio en la pendiente de positivo a

negativo, mostrando un comportamiento solutrópico.

●Los modelos NRTL y UNIQUAC correlacionan satisfactoriamente los datos

experimentales, si bien el modelo NRTL presenta menores desviaciones que el modelo

UNIQUAC en la mayoría de los sistemas.

Conclusiones

299  

Análisis del ELL

En este trabajo se ha analizado la influencia de una serie de factores tales como: la

temperatura, la presencia de un sustituyente en el hidrocarburo aromático, la longitud de la

cadena y la presencia de un sustituyente o un doble enlace en el hidrocarburos alifático, y la

longitud de la cadena alquílica del catión, la estructura del catión y del anión de los diferentes

líquidos iónicos, en los valores de selectividad y de coeficiente de distribución.

Además se presenta la comparación de nuestros datos experimentales con los

publicados por otros autores para sistemas que contengan líquidos iónicos con el mismo

catión y anión que los estudiados en este trabajo y la comparación de estos sistemas

empleando como disolvente el sulfolano.

De los resultados obtenidos en dicho análisis se pueden extraer las siguientes

conclusiones:

● La temperatura no parece ser un factor determinante en el ELL de este tipo de

sistemas, ya que los valores de S y no sufren cambios significativos con un aumento de la

temperatura.

● Los valores de disminuyen a medida que aumenta la longitud de la cadena lineal

del alcano, en el orden: hexano >heptano > octano >nonano y los valores de S presentan la

tendencia contraria, es decir, Snonano > Soctano > Sheptano > Shexano.

● El aumento de la longitud de la cadena y la adición de un grupo metilo en el

hidrocarburo alifático de cadena cíclica, tienen un efecto positivo en la extracción, ya que

conlleva un aumento tanto de los valores del coeficiente de distribución como de los de la

selectividad. Sin embargo, la presencia del doble enlace en la cadena cíclica del hidrocarburo

alifático tiene un efecto negativo en la extracción, ya que los valores de selectividad como del

coeficiente de distribución disminuyen.

Capítulo 6

300  

● La presencia de sustituyentes en el compuesto aromático tiene un efecto negativo en

la extracción de hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos alifáticos.

● Los coeficientes de distribución aumentan al aumentar la longitud de la cadena

alquílica del catión del LI para todos los sistemas estudiados y en cambio, la selectividad

disminuye.

● Los valores del coeficiente de distribución obtenidos para los sistemas que contienen

el LI con el anión [NTf2]- son mayores que con el anión [MSO4]-, mientras que los valores de

selectividad presentan una tendencia inversa. Se han encontrado grandes diferencias entre los

valores de S y de de los LI que contienen los aniones [MSO4]- y [NTf2]-, probablemente

debido a la baja polaridad, al gran volumen y a la dispersión de carga del anión [NTf2]-.

● Los valores del coeficientes de distribución son mayores para el sulfolano que para

prácticamente todos los sistemas estudiados en este trabajo; en cambio, los valores de

selectividad obtenidos en casi todos los sistemas son mayores que los obtenidos por diferentes

autores utilizando como disolvente el sulfolano, exceptuando los LI que contienen el anión

[NTf2]-, que sólo presentan selectividades mayores a composiciones de I2w mayores de 0,5.

El hecho de que los LI estudiados en este trabajo presenten coeficientes de distribución

menores que el sulfolano podría indicar que los LI utilizados en este trabajo no son los más

adecuados para la separación de las mezclas hidrocarburo alifático + hidrocarburo aromático,

ya que sería necesaria una cantidad relativamente alta de LI para llevar a cabo la extracción.

De todas formas no hay absolutamente ninguna duda de que las propiedades únicas de los LI

como pueden ser, su elevada estabilidad térmica y una volatilidad despreciable y que los LI

presentados en esta memoria son fáciles de sintetizar y recuperar, los LI presentados en esta

memoria pueden ser futuros candidatos para la sustitución de los disolventes orgánicos

utilizados hasta el momento en los procesos de extracción de las mezclas hidrocarburo

alifático + hidrocarburo aromático.

Conclusiones

301  

Predicción de los datos del ELL con el método COSMO-RS

En este trabajo se ha utilizado el método COSMO-RS para predecir los datos del

equilibrio líquido-líquido de los sistemas ternarios {hidrocarburo alifático (1) + hidrocarburo

aromático (2) + LI (3)} determinados experimentalmente en este trabajo.

En el método COSMO-RS los LI pueden ser descritos como un solo compuesto modelo

denominado CA o como una mezcla de iones modelo denominado C+A. En este trabajo se

utilizaron ambos modelos para la descripción del ELL.

A la vista de los resultados obtenidos se deduce que:

● Con el modelo C+A se obtienen mejores resultados de predicción tanto para el área

de la región miscible como para la pendiente de las rectas de reparto. Es más, el modelo CA no

predice separación de fases en los sistemas que contienen LI con el anión [NTf2]-.

● La influencia de factores como la temperatura, la estructura del hidrocarburo

alifático, del hidrocarburos aromático y del LI en la tendencia de los valores de S y para los

siStemas hidrocarburos alifático (1) + hidrocarburo aromático (2) + LI (3) es satisfactoriamente

predicha por el método COSMO-RS modelo C+A. Por lo tanto, el método COSMO-RS se puede

utilizar para la selección a priori del líquido iónico más adecuado para la extracción de

hidrocarburos aromáticos de hidrocarburos alifáticos en ausencia de datos experimentales.

 

 

 

 

 

 

 

 

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ANEXO

 

 

 

 

Anexo

317  

A.1. Espectros de H-RMN de los líquidos iónicos

RMN-1H (CDCl3, 400 MHz, ppm) δ: 9.24 (d, 2H, J=5.5Hz, H-2 y H-6), 8.48 (tt, 1H, J=1.2Hz, J=7.9Hz, H-4), 8.09 (dt, 2H, J=1.5Hz, J=7.1Hz, H-3 y H-5), 4.82 (c, 2H, J=7.3Hz, N-CH2 ó SO4CH2), 4.05 (c, 2H, J=7.1Hz, N-CH2 ó SO4CH2), 1.66 (t, 3H, J=7.3Hz, N-CH2CH3 ó SO4CH2CH3), 1.24 (t, 3H, J=7.1Hz, N-CH2CH3 ó SO4CH2CH3). Figura A.1.1. H-RMN del líquido iónico etilsulfato de 1-etilpiridinio, [Epy][ESO4]

Anexo

318  

RMN-1H (CDCl3, 400 MHz, ppm) δ: 9.31 (s, 1H, H-2), 7.49 (t, 1H, J=1.6Hz, H-4 ó H-5), 7.41 (t, 1H, J=1.7Hz, H-4 ó H-5), 4.18 (t, 2H, J=7.4Hz, N-CH2), 3.95 (s, 3H, N-CH3), 3.65 (s, 3H, SO4CH3) 1.81 (m, 2H, N-CH2CH2), 1.30 (m, 2H, N-(CH2)2CH2), 0.88 (t, 3H, J=7.4Hz, N-(CH2)3CH3). Figura A.1.2. H-RMN del líquido iónico metilsulfato de 1-butil-3-metilimidazolio, [BMim][MSO4]

Anexo

319  

RMN-1H (CDCl3, 400 MHz, ppm) δ: 8.72 (s, 1H, H-2), 7.30 (td, 2H, J=1.8Hz, J=3.9Hz, H-4 y H-5), 4.16 (t, 2H, J=7.5Hz, N-CH2), 3.93 (s, 1H, N-CH3), 1.84 (m, 2H, N-CH2CH2), 1.35 (m, 2H, N-(CH2)2CH2), 0.95 (t, 3H, J=7.4Hz, N-(CH2)3CH3). Figura A.1.3. H-RMN del líquido iónico bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-butil-3-metilimidazolio, [BMim][NTF2]

Anexo

320  

RMN-1H (CDCl3, 400 MHz, ppm) δ: 8.59 (s, 1H, H-2), 7.36 (s, 1H, H-4 ó H-5), 7.34 (s, 1H, H-4 ó H-5), 4.11 (t, 2H, J=7.5Hz, N-CH2), 3.89 (s, 3H, N-CH3), 1.90 (m, 2H, N-CH2CH2), 0.95 (t, 3H, J=7.3Hz, N-(CH2)2CH3). Figura A.1.4. H-RMN del líquido iónico bis{trifluorometilsulfonil}amida de 1-metil-3-propilimidazolio, [PMim][NTf2]

Anexo

321  

A.2. Puntos de validación de los sistemas ternarios estudiados

Tabla A.2.1. Puntos de validación de los sistemas ternarios alcano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 y 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

T = 283,15 K

0,006 0,051 1,25243 0,006 0,051 0,004 0,173 1,23216 0,004 0,171 0,002 0,255 1,21455 0,002 0,261

T = 298,15 K

0,009 0,053 1,24210 0,007 0,053 0,005 0,173 1,22099 0,007 0,173 0,002 0,292 1,19759 0,002 0,290

heptano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

T = 283,15 K

0,003 0,081 1,24799 0,004 0,079 0,003 0,181 1,22984 0,003 0,181 0,003 0,278 1,21065 0,002 0,278

T = 298,15 K 0,007 0,075 1,23782 0,006 0,075 0,006 0,178 1,21975 0,004 0,182 0,004 0,263 1,20326 0,002 0,268

octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

T = 283,15 K

0,003 0,080 1,24836 0,003 0,078 0,001 0,193 1,22832 0,002 0,192 0,002 0,288 1,20891 0,001 0,288

T = 298,15 K

0,003 0,081 1,23898 0,003 0,079 0,001 0,187 1,22013 0,002 0,186 0,000 0,290 1,19923 0,001 0,289

nonano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

T = 283,15 K

0,004 0,082 1,24905 0,003 0,081 0,002 0,195 1,22792 0,002 0,195 0,001 0,288 1,20900 0,001 0,286

T = 298,15 K

0,003 0,080 1,23920 0,002 0,078 0,000 0,183 1,22146 0,001 0,181 0,001 0,195 1,21873 0,001 0,193

Anexo

322  

Tabla A.2.2. Puntos de validación de los sistemas ternarios cicloalcano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

ciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

0,015 0,078 1,23578 0,015 0,077 0,011 0,194 1,21547 0,009 0,196 0,004 0,289 1,19668 0,004 0,296

ciclooctano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

0,008 0,078 1,23747 0,008 0,077 0,005 0,181 1,21954 0,005 0,182 0,003 0,283 1,19930 0,002 0,286

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

0,008 0,082 1,23654 0,008 0,082 0,005 0,188 1,21818 0,005 0,187 0,003 0,292 1,19748 0,003 0,290

ciclohexeno (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

0,040 0,078 1,23072 0,039 0,079 0,025 0,178 1,21311 0,030 0,177 0,014 0,292 1,19610 0,014 0,294

Anexo

323  

Tabla A.2.3. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,017 0,175 1,18377 0,016 0,179 0,014 0,383 1,14614 0,012 0,386 0,006 0,505 1,11973 0,005 0,502

heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,012 0,081 1,19956 0,011 0,079 0,008 0,288 1,16675 0,009 0,291 0,008 0,415 1,14170 0,009 0,414

octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,007 0,126 1,19378 0,006 0,126 0,005 0,287 1,16789 0,005 0,292 0,005 0,386 1,14814 0,005 0,390

nonano (1) + benceno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,004 0,178 1,18690 0,005 0,178 0,004 0,308 1,16450 0,004 0,312 0,003 0,472 1,12970 0,002 0,470

ciclohexano (1) + benceno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,030 0,214 1,17488 0,030 0,216 0,027 0,318 1,15710 0,027 0,321 0,016 0,469 1,12810 0,015 0,464

ciclooctano (1) + benceno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,012 0,083 1,19902 0,013 0,077 0,013 0,270 1,16894 0,014 0,273 0,010 0,411 1,14142 0,012 0,411

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,022 0,125 1,19109 0,018 0,127 0,020 0,281 1,16535 0,019 0,285 0,013 0,416 1,13925 0,014 0,415

ciclohexeno (1) + benceno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,065 0,048 1,19693 0,067 0,040 0,045 0,311 1,15539 0,040 0,314 0,029 0,432 1,13371 0,021 0,435

Anexo

324  

Tabla A.2.4. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,017 0,079 1,19664 0,014 0,080 0,012 0,179 1,17979 0,015 0,179 0,005 0,296 1,15765 0,004 0,299

heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,011 0,081 1,19685 0,010 0,081 0,008 0,179 1,18027 0,009 0,179 0,006 0,273 1,16340 0,005 0,272

octano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,005 0,079 1,19903 0,005 0,079 0,005 0,178 1,18244 0,005 0,174 0,004 0,275 1,16312 0,003 0,275

nonano (1) + tolueno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,007 0,080 1,19923 0,005 0,077 0,006 0,175 1,18276 0,005 0,175 0,001 0,274 1,16389 0,003 0,271

ciclohexano (1) + tolueno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,031 0,076 1,19460 0,032 0,073 0,025 0,173 1,17920 0,019 0,177 0,011 0,274 1,16183 0,009 0,274

ciclooctano (1) + tolueno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,015 0,078 1,19734 0,015 0,076 0,010 0,176 1,18124 0,010 0,178 0,008 0,273 1,16247 0,005 0,276

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,021 0,079 1,19637 0,019 0,076 0,014 0,175 1,18057 0,017 0,173 0,009 0,273 1,16246 0,008 0,273

ciclohexeno (1) + tolueno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,055 0,076 1,19227 0,054 0,081 0,033 0,171 1,17991 0,031 0,170 0,011 0,272 1,16298 0,014 0,268

Anexo

325  

Tabla A.2.5. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,018 0,039 1,20311 0,017 0,036 0,014 0,090 1,19393 0,012 0,090 0,006 0,152 1,18277 0,007 0,149

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,037 0,039 1,19989 0,031 0,039 0,022 0,090 1,19221 0,022 0,090 0,012 0,148 1,18221 0,012 0,148

ciclooctano (1) + etilbenceno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,020 0,040 1,20191 0,015 0,042 0,013 0,090 1,19355 0,012 0,092 0,003 0,171 1,17920 0,004 0,166

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

0,021 0,039 1,20242 0,020 0,037 0,012 0,081 1,19511 0,014 0,082 0,009 0,159 1,18152 0,007 0,156

ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) [BMim][MSO4] (3)

0,058 0,076 1,19756 0,057 0,039 0,038 0,171 1,19192 0,040 0,083 0,009 0,272 1,1806 0,009 0,165

Anexo

326  

Tabla A.2.6. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,089 0,133 1,38000 0,087 0,133 0,079 0,412 1,30215 0,076 0,413 0,064 0,615 1,21494 0,058 0,617

heptano (1) + benceno (2) + [BMim][ NTf2] (3)

0,057 0,359 1,33108 0,054 0,361 0,051 0,542 1,26132 0,052 0,540 0,034 0,728 1,16451 0,035 0,725

octano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,037 0,239 1,37225 0,038 0,242 0,040 0,412 1,32255 0,040 0,409 0,038 0,653 1,21158 0,033 0,654

nonano (1) + benceno (2) [BMim][NTf2] (3)

0,029 0,235 1,37821 0,022 0,236 0,031 0,467 1,30828 0,031 0,464 0,025 0,643 1,22654 0,025 0,643

ciclohexano (1) + benceno (2) [BMim][NTf2] (3)

0,137 0,158 1,36447 0,144 0,159 0,118 0,497 1,25488 0,113 0,499 0,053 0,710 1,16124 0,053 0,716

ciclooctano (1) + benceno (2) [BMim][NTf2] (3)

0,068 0,133 1,38999 0,067 0,128 0,058 0,418 1,31515 0,062 0,411 0,030 0,728 1,17062 0,026 0,731

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,105 0,137 1,37813 0,107 0,138 0,106 0,390 1,30488 0,112 0,384 0,043 0,729 1,15821 0,045 0,727

Anexo

327  

Tabla A.2.7. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,095 0,131 1,37586 0,090 0,134 0,091 0,312 1,32393 0,085 0,309 0,055 0,574 1,21881 0,054 0,579

heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,058 0,136 1,38368 0,057 0,136 0,055 0,324 1,32948 0,056 0,324 0,046 0,491 1,26604 0,047 0,492

octano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,039 0,143 1,38945 0,038 0,140 0,042 0,329 1,33582 0,046 0,328 0,022 0,636 1,20203 0,018 0,641

nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,027 0,096 1,40302 0,024 0,100 0,027 0,371 1,32621 0,035 0,367 0,028 0,553 1,25080 0,025 0,552

ciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,157 0,123 1,36629 0,159 0,123 0,133 0,298 1,31606 0,138 0,295 0,073 0,506 1,24468 0,073 0,508

ciclooctano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,080 0,131 1,38287 0,073 0,132 0,072 0,326 1,32852 0,072 0,331 0,054 0,511 1,25889 0,054 0,515

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,119 0,130 1,37315 0,122 0,128 0,114 0,302 1,32392 0,109 0,299 0,076 0,499 1,25550 0,071 0,497

Anexo

328  

Tabla A.2.8. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,092 0,135 1,37161 0,087 0,133 0,078 0,318 1,31522 0,078 0,316 0,055 0,574 1,21881 0,054 0,579

heptano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,065 0,140 1,37759 0,066 0,136 0,056 0,331 1,31849 0,056 0,329 0,024 0,557 1,23484 0,023 0,553

octano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,039 0,149 1,38172 0,040 0,152 0,040 0,370 1,31118 0,036 0,366 0,014 0,558 1,23437 0,015 0,560

nonano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,019 0,145 1,39020 0,022 0,143 0,021 0,342 1,32880 0,020 0,339 0,008 0,575 1,23137 0,003 0,580

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][ NTf2] (3)

0,151 0,150 1,35724 0,147 0,153 0,108 0,301 1,31141 0,110 0,304 0,050 0,512 1,24234 0,051 0,512

ciclooctano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,069 0,135 1,37860 0,064 0,140 0,056 0,328 1,32222 0,060 0,321 0,032 0,519 1,25197 0,032 0,516

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

0,118 0,134 1,37201 0,121 0,134 0,091 0,315 1,31727 0,093 0,308 0,036 0,545 1,23569 0,031 0,545

Anexo

329  

Tabla A.2.9. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,069 0,131 1,42156 0,075 0,135 0,057 0,417 1,33707 0,064 0,416 0,038 0,632 1,24173 0,038 0,632

heptano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,052 0,131 1,42760 0,050 0,138 0,045 0,414 1,34741 0,045 0,413 0,032 0,621 1,25445 0,030 0,619

octano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,035 0,138 1,43260 0,028 0,143 0,030 0,460 1,33317 0,035 0,462 0,008 0,652 1,25326 0,007 0,648

nonano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,029 0,235 1,37821 0,022 0,236 0,031 0,467 1,30828 0,031 0,464 0,025 0,643 1,22654 0,025 0,643

ciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,176 0,129 1,40207 0,181 0,128 0,147 0,385 1,31812 0,148 0,387 0,076 0,593 1,24595 0,080 0,585

ciclooctano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,048 0,134 1,43098 0,054 0,131 0,056 0,422 1,34158 0,062 0,423 0,038 0,629 1,24526 0,038 0,633

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,086 0,137 1,41849 0,092 0,137 0,076 0,395 1,34079 0,080 0,393 0,053 0,626 1,23701 0,046 0,630

Anexo

330  

Tabla A.2.10. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,066 0,135 1,41701 0,064 0,134 0,059 0,417 1,32323 0,062 0,411 0,040 0,547 1,26816 0,041 0,543

heptano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,047 0,133 1,42252 0,041 0,135 0,041 0,445 1,31569 0,043 0,446 0,020 0,614 1,23755 0,017 0,616

octano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,036 0,141 1,42628 0,033 0,145 0,027 0,374 1,35166 0,033 0,372 0,015 0,624 1,23752 0,012 0,621

nonano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,021 0,146 1,43160 0,026 0,144 0,035 0,382 1,35439 0,038 0,383 0,015 0,566 1,27282 0,017 0,568

ciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,166 0,174 1,40035 0,165 0,173 0,099 0,378 1,33559 0,107 0,374 0,084 0,445 1,30365 0,089 0,447

ciclooctano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,044 0,137 1,42315 0,043 0,139 0,056 0,327 1,36241 0,056 0,329 0,042 0,454 1,31388 0,045 0,455

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,098 0,149 1,40907 0,093 0,154 0,066 0,368 1,33952 0,070 0,367 0,051 0,453 1,30581 0,055 0,452

Anexo

331  

Tabla A.2.11. Puntos de validación de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

ρ/(g·cm-3)

hexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,067 0,139 1,41054 0,071 0,138 0,062 0,263 1,37027 0,062 0,258 0,007 0,558 1,26406 0,005 0,556

heptano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,045 0,145 1,41656 0,044 0,146 0,040 0,364 1,34330 0,040 0,367 0,020 0,523 1,27942 0,015 0,525

octano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,034 0,147 1,42033 0,034 0,152 0,030 0,336 1,35654 0,025 0,340 0,005 0,560 1,26335 0,004 0,560

Nonano (1) + etilbenceno (2) [PMim][NTf2] (3)

0,022 0,129 1,43056 0,027 0,128 0,018 0,244 1,39417 0,024 0,240 0,013 0,430 1,31844 0,016 0,434

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) [PMim][NTf2] (3)

0,107 0,072 1,42374 0,114 0,065 0,073 0,294 1,35310 0,072 0,297 0,031 0,490 1,28400 0,028 0,488

ciclooctano (1) + etilbenceno (2) [PMim][NTf2] (3)

0,048 0,143 1,41671 0,047 0,146 0,035 0,366 1,33941 0,035 0,363 0,016 0,500 1,28595 0,014 0,500

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

0,090 0,111 1,41906 0,089 0,108 0,058 0,303 1,35548 0,057 0,306 0,021 0,501 1,28250 0,018 0,505

Anexo

332  

A.3. Parámetros de ajuste y factor de correlación de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand

Tabla A.3.1. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios alcano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 283,15 y 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias T/K a b R2

hexano (1) + benceno (2) + [EPy][ESO4] (3) 283,15 3,9815 1,6936 0,986 298,15 3,9549 1,6595 0,986

heptano (1) + benceno (2) + [EPy][ESO4] (3) 283,15 3,3744 1,4908 0,989 298,15 3,0404 1,3398 0,986

octano (1) + benceno (2) + [EPy][ESO4] (3) 283,15 2,9095 1,3440 0,984 298,15 3,7165 1,6348 0,984

nonano (1) + benceno (2) + [EPy][ESO4] (3) 283,15 4,1080 1,1785 0,957 298,15 3,2961 1,4912 0,984

Ecuación de Hand T/K c d R2

hexano (1) + benceno (2) + [EPy][ESO4] (3) 283,15 3,8139 1,6083 0,9829 298,15 3,7643 1,5605 0,9720

heptano (1) + benceno (2) [EPy][ESO4] (3) 283,15 3,1437 1,3843 0,985 298,15 3,3246 1,4676 0,991

octano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) 283,15 3,1416 1,4514 0,990 298,15 3,5687 1,5545 0,980

nonano (1) + benceno (2) + [EPy][ESO4] (3) 283,15 3,9801 1,1713 0,951 298,15 3,0765 1,3906 0,978

Anexo

333  

Tabla A.3.2. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo cíclico (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

ciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) 4,9027 1,9543 0,9758

ciclooctaano (1) + benceno (2) [Epy][ESO4] (3) 4,2926 1,7506 0,9722

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

4.4039 1.7626 0,9682

ciclohexeno (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) 5,5483 2,2226 0,9815

Ecuación de Hand c d R2

ciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) 4,4116 1,7085 0,9653

ciclooctaano (1) + benceno (2) [Epy][ESO4] (3) 3,9579 1,5852 0,9638

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3)

4,0845 1,6032 0,9602

ciclohexeno (1) + benceno (2) + [Epy][ESO4] (3) 4,3268 1,5935 0,9650

Anexo

334  

Tabla A.3.3. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,5443 1,7819 0,9710

heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,1668 1,6177 0,9608

octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,7400 1,4744 0,9724

nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,6056 1,4409 0,9727

ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,5390 1,8084 0,9859

ciclooctaano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,1450 1,6899 0,9870

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,0379 1,6374 0,9943

ciclohexeno (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,0465 2,1263 0,9869 Ecuación de Hand

c d R2

hexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,3768 1,6476 0,9663

heptano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,9606 1,4841 0,9499

octano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,5926 1,3825 0,9660

nonano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,5171 1,3870 0,9685

ciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,9519 1,4287 0,9671

ciclooctaano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,8142 1,4754 0,9764

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

2,6098 1,3821 0,9833

ciclohexeno (1) + benceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,2791 1,5675 0,9717

Anexo

335  

Tabla A.3.4. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

a b R2 Ecuación de Othmer-Tobias

hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,7960 1,8538 0,9775

heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,6913 1,7591 0,9603

octano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,6692 1,8090 0,9513

nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,6446 1,4900 0,9870

ciclohexano (1) + tolueno (2) [BMim][MSO4] (3)

5,9848 2,3351 0,9698

ciclooctaano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

5,1299 2,0554 0,9661

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

5,1537 2,002 0,9752

ciclohexeno (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

7,5916 3,0385 0,9826 Ecuación de Hand

hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,3215 1,6203 0,9676

heptano (1) + tolueno (2) [BMim][MSO4] (3)

4,1537 1,5109 0,9451

octano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,5162 1,7197 0,9500

nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

3,3641 1,3611 0,9805

ciclohexano (1) + tolueno (2) [BMim][MSO4] (3)

4,9235 1,7981 0,9499

ciclooctaano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,1384 1,6054 0,9399

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

4,2363 1,5658 0,9553

ciclohexeno (1) + tolueno (2) + [BMim][MSO4] (3)

5,5230 1,9884 0,9556    

Anexo

336  

 

Tabla A.3.5. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3) a T = 298,15 K

a b R2 Ecuación de Othmer-Tobias

hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

7,7809 2,4048 0,9511

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

8,6984 2,7830 0,9570

ciclooctaano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

6,6305 2,1477 0,9606

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

9,1896 2,8032 0,9629

ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

11,454 4,1152 0,9784 Ecuación de Hand

hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

6,2490 1,829 0,9230

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

6,3438 1,8510 0,9254

ciclooctaano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

5,2414 1,6033 0,9407

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

6,5268 1,8707 0,9312

ciclohexeno (1) + etilbenceno (2) + [BMim][MSO4] (3)

7,1383 2,3051 0,9616

Anexo

337  

Tabla A.3.6. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,9670 1,6221 0,9835

heptano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,7006 1,4749 0,9964

octano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,6619 1,4481 0,9932

nonano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,5466 1,3754 0,9898

ciclohexano (1) + benceno (2) [BMim][NTf2] (3)

2,2138 1,8618 0,9965

ciclooctaano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,8783 1,6814 0,9882

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,9836 1,7723 0,9910 Ecuación de Hand

c d R2

hexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,8774 1,3887 0,9752

heptano (1) + benceno (2) [BMim][NTf2] (3)

1,4869 1,2197 0,9862

octano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,5031 1,2462 0,9829

nonano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,4578 1,2399 0,9841

ciclohexano (1) + benceno (2) [BMim][NTf2] (3)

1,6546 1,2460 0,9831

ciclooctaano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,4514 1,7879 0,9845

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,7405 1,3331 0,9872

Anexo

338  

Tabla A.3.7. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,8677 1,7797 0,9386

heptano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,7918 1,6613 0,9910

octano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,5077 1,6070 0,9919

nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,6987 1,5780 0,9864

ciclohexano (1) + tolueno (2) [BMim][NTf2] (3)

3,3741 2,1979 0,9918

ciclooctaano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,7633 1,8562 0,9874

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,8946 1,9606 0,9915 Ecuación de Hand

c d R2

hexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,6571 1,4799 0,9393

heptano (1) + tolueno (2) [BMim][NTf2] (3)

1,6684 1,3785 0,9831

octano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,3542 1,4063 0,9874

nonano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

1,6292 1,3897 0,9825

ciclohexano (1) + tolueno (2) [BMim][NTf2] (3)

2,5694 1,3985 0,9719

ciclooctaano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,2684 1,3639 0,9741

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,2359 1,3218 0,9857

Anexo

339  

Tabla A.3.8. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,9408 2,0266 0,9784

heptano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,7440 1,8790 0,9841

octano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,5860 1,7794 0,9782

nonano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,1541 1,6201 0,9885

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) [BMim][NTf2] (3)

4,6698 2,4915 0,9932

ciclooctaano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,8043 1,9609 0,9860

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

4,4673 2,4427 0,9903 Ecuación de Hand

c d R2

hexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,2818 1,4658 0,9527

heptano (1) + etilbenceno (2) [BMim][NTf2] (3)

3,1292 1,4108 0,9637

octano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,0465 1,4320 0,9598

nonano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

2,7964 1,3949 0,9782

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) [BMim][NTf2] (3)

3,5821 1,5637 0,9785

ciclooctaano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,1892 1,4629 0,9684

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [BMim][NTf2] (3)

3,4065 1,5710 0,9700

Anexo

340  

Tabla A.3.10. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,0807 1,5548 0,9110

heptano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,0900 1,5425 0,9881

octano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

1,8645 1,4268 0,9819

nonano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

1,8686 1,5382 0,9954

ciclohexano (1) + benceno (2) [PMim][NTf2] (3)

2,5005 1,9290 0,9900

ciclooctaano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,0742 1,7007 0,9920

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,2734 1,7856 0,9935 Ecuación de Hand

c d R2

hexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

1,7466 1,2183 0,9778

heptano (1) + benceno (2) [PMim][NTf2] (3)

1,8324 1,2769 0,9758

octano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

1,7182 1,2586 0,9755

nonano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

1,4670 1,2174 0,9877

ciclohexano (1) + benceno (2) [PMim][NTf2] (3)

2,0308 1,2729 0,9732

ciclooctaano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

1,8524 1,3919 0,9816

metilciclohexano (1) + benceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

1,9469 1,3667 0,9816

Anexo

341  

Tabla A.3.11. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

hexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

3,1840 1,7486 0,9798

heptano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,9958 1,6565 0,9805

octano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,8325 1,5866 0,9830

nonano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,6644 1,5885 0,9807

ciclohexano (1) + tolueno (2) [PMim][NTf2] (3)

4,0918 2,4833 0,9942

ciclooctaano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,8794 1,7079 0,9847

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

3,5099 2,0745 0,9919 Ecuación de Hand

c d R2

hexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,7938 1,3886 0,9635

heptano (1) + tolueno (2) [PMim][NTf2] (3)

2,7964 1,4393 0,9750

octano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,5906 1,3718 0,9734

nonano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,3944 1,3547 0,9699

ciclohexano (1) + tolueno (2) [PMim][NTf2] (3)

3,2024 1,6390 0,9775

ciclooctaano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,6218 1,4350 0,9781

metilciclohexano (1) + tolueno (2) + [PMim][NTf2] (3)

2,9108 1,5234 0,9778

Anexo

342  

Tabla A.3.12. Parámetros de ajuste y factor de correlación, R2, de las ecuaciones de Othmer-Tobias y Hand de los sistemas ternarios hidrocarburo alifático (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3) a T = 298,15 K

Ecuación de Othmer-Tobias a b R2

hexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,6865 2,1253 0,9708

heptano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,1651 1,9017 0,9669

octano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,0716 1,8765 0,9803

nonano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,0629 1,8620 0,9717

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) [PMim][NTf2] (3)

4,7363 2,2361 0,9833

ciclooctaano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,8402 2,1278 0,9818

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,9344 2,3413 0,9904 Ecuación de Hand

c d R2

hexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,0874 1,6733 0,9553

heptano (1) + etilbenceno (2) [PMim][NTf2] (3)

3,8774 1,6128 0,9589

octano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

3,5236 1,5221 0,9635

nonano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

3,7298 1,6194 0,9611

ciclohexano (1) + etilbenceno (2) [PMim][NTf2] (3)

3,8486 1,5977 0,9588

ciclooctaano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

4,0002 1,6123 0,9691

metilciclohexano (1) + etilbenceno (2) + [PMim][NTf2] (3)

3,6683 1,5051 0,9639

Anexo

343  

A.4. Densidad en función de la fracción molar para los sistemas binarios ciclohexeno (1) + hidrocarburo aromático (2)

Tabla A.4.1. Densidad en función de la fracción molar para los sistemas ciclohexeno (1) + hidrocarburo aromático (2)

ciclohexeno (1) + benceno (2) ciclohexeno (1) + tolueno (2) ciclohexeno (1) + etilbenceno (2)

x1 /(g·cm-3) x1 /(g·cm-3) x1 /(g·cm-3)

0,050 0,869 0,040 0,860 0,035 0,860

0,092 0,866 0,083 0,857 0,073 0,858

0,195 0,857 0,170 0,851 0,151 0,853

0,295 0,850 0,264 0,845 0,238 0,847

0,401 0,842 0,358 0,840 0,326 0,842

0,499 0,835 0,455 0,834 0,420 0,836

0,593 0,829 0,552 0,828 0,520 0,830

0,696 0,823 0,654 0,823 0,668 0,822

0,795 0,817 0,761 0,817 0,748 0,818

0,891 0,812 0,867 0,8120 0,872 0,812

0,952 0,808 0,932 0,809 0,933 0,809